Nonlinear Diffraction of Incident Waves with Side-band Disturbances by a Thin Wedge

변조된 입사파의 쐐기에 의한 산란

The nonlinear forward diffraction of a modulated wave train by a thin wedge has been studied analytically. Since the physical variables involved in the problem have vastly different scales, the multiple scale expansion method has been used to obtain an approximate solution. To simplify the problem. the wedge is assumed to be thin and the parabolic approximation is utilized. The wave evolution can be described by a kind of the cubic Schrodinger equation. which consists of the linear time evolution. the lateral dispersion and the nonlinearity. Numerical results indicate that the nonlinearity. which it defined by the ratio of the ratio of the incident wave to the wedge angle. governs the amplitude and the stability of diffracted waves. The instability of dirffracted waves becomes more pronounced as the nonlinearity increases and the modulation ratio decreases. It is also found that the stem waves. initially developed along the wedge. can not sustain for a long time.

본 논문에서는 변조된 입사파의 쐐기에 의한 비선형 산란을 해석하였다. 쐐기의 목이 작다고 가정하여 포물형 근사를 도입하여 문제를 단순화시켰다. 이 문제에는 척도가 서로 다른 시간 및 공간 변수가 포함되어 있으므로 다척도 전개기법을 이용하였다. 비선형 산란파의 전개식은 일종의 3차 Schrodinger 방정식으로 기술할 수 있음을 밝혔는 데, 이 식에는 군속도로 진행하는 선형시간전개항, 선형측면분산항 그리고 3차 비선형항이 포함되어 있다. 유한차분법을 사용하여 수행 한 수치 계산의 결과에 의하면 산란파는 비선형항이 클 수록 그리고 변조비가 작을 수록 불안정해지며, 초기에 형성되는 스템파는 곧 여러 개의 파성분으로 분리되어 시간에 따라 변동한다. 전반적으로 보아 산란파의 전개에는 비선형항이 지배적인 인자라는 결론을 내릴 수 있다.