Отражение волн

При ультразвуковом контроле ультразвуковая волна, проходящая через стенку отливки, при встрече с границей дефекта (трещиной, раковиной и др.) частично отражается. По интенсивности отражения волны судят о наличии, размерах и глубине залегания дефектов. [c.180]

Следует отметить, что формула (4.79) справедлива для случаев бесконечного тела, характеризующегося отсутствием отраженных волн. Для реальных конструкций, имеющих ограниченные размеры, зависимость (4.79) может быть иной. Приняв ее [c.248]

Таблица 3.2. Коэффициенты отражения волн различных лазеров для металлических поверхностей

Чтобы определить отношение амплитуд падающей и отраженной волн, напишем граничные условия (3.2) и (3.3) — "р [c.49]

Как следует из (3.14), при ф + я1з = л/2, т. е. при tg (ф -f- г[0 = = оо, ° р = О, Е° Р = 0. Это означает, что если лучи, отраженный и преломленный, взаимно перпендикулярны, то в отраженной волне колебание электрического вектора происходит только в одном направлении — в направлении, перпендикулярном плоскости падения. Такой луч, как мы уже знаем, называется линейно- или плоскополяризованным. Угол падения естественного света, при котором отраженный луч плоскополяризован, называется углом Брюстера (более подробно об этом речь пойдет в гл. IX). [c.49]

Соотношение фаз световых волн. Исходя из формулы Френеля (3.14), можно установить соотношение фаз падающей, преломленной и отраженной волн. Как следует из (3.14), знаки " и и знаки п пр совпадают между собой при любом значении углов ф и ijj, что свидетельствует об отсутствии скачка фаз при преломлении. Подобное нельзя сказать об отраженной волне. Как следует из формулы (3.14), соотношение в фазах падающей и отраженной волн зависит как от угла падения, так и от значения показателя преломления граничащих сред. Если результаты соответствующего анализа представить в виде графиков зависимости скачка фазы отраженной волны от угла падения, то, как видно из рис. 3.4, для колебаний, перпендикулярных плоскости падения, при а > i всегда наблюдается изменение фазы на я, в то время как для колебаний, параллельных плоскости падения, такое изменение фазы наблюдается [c.50]

Таким образом, при падении на оптически более плотную среду ( 2 > i) фаза вектора электрической напряженности меняется на л, в то время как при Пз векторов электрической напряженности падающей и отраженной волн одинаковы. [c.50]

К аналогичному выводу можно прийти, исходя из соотношений интенсивностей. С этой целью исследуем поведение вектора электрической напряженности преломленной и отраженной волн. [c.53]

Исследуя отраженные волны, докажем, что при ф ф ред весь поток падающей энергии возвращается в первую среду. Действительно, как следует из двух первых уравнений системы (3.14), [c.54]

Поляризация света при отражении и преломлении на границе раздела диэлектрик — металл. Так как для металлов п является комплексной величиной, то, согласно формулам Френеля, амплитуды как преломленной, так и отраженной волны окажутся комплексными. Это означает, что между компонентами отраженной (а также и преломленной) волны и падающей возникает разность фаз. Эта разность фаз для s- и р-компонент не является одинаковой, поэтому между S- и р-компонентами отраженной (а также преломленной) волны возникает определенная разность фаз, приведшая к эллиптической поляризации отраженной от поверхности металла волны. Как известно из раздела механики курса общей физики , сложение двух взаимно перпендикулярных колебаний с отличной от нуля разностью фаз между ними в общем случае приводит к так называемой эллиптической поляризации , В эллиптически поляризован- [c.63]

Появление п в (5.8) обусловлено изменением фазы при отражении от поверхности с показателем преломления п > 1 (см. 1 гл. П1) изменение знака х на противоположный отвечает изменению направления распространения отраженной волны. Результирующую волну найдем, складывая (5.7) и (5.8) [c.96]

К моменту времени = 21/а отраженная волна пройдет путь I и достигнет затвора — закончится 2-я фаза гидравлического удара. Затем от затвора пойдет волна отрицательного ударного давления —Руд = —роа (см. рис. 42) вследствие гашения скорости v обратного [c.102]

Угол между перпендикуляром к границе раздела двух сред и лучом называется углом падения волны. Если угол падения волны отличен от нуля, то падающая волна достигает различных точек границы раздела двух сред в разные моменты времени. Когда участок падающей волны, отмеченный лучом А А (рис. 223), достигнет 1 раницы раздела двух сред, точка А согласно принципу Гюйгенса становится источником вторичных волн. За то время, пока границы раздела достигнет участок волнового фронта, отмеченный лучом В[В, вторичные волны от точки А распространятся на расстояние R = vAt, Положение фронта отраженной волны в тот момент времени, когда луч В[В достигнет границы раздела в точке В, отмечено на рисунке прямой BD. [c.225]

Падающая и отраженная волны распространяются в одной и той же среде, скорость их одинакова. Поэтому за одно и то же время они проходят одинаковые расстояния, длина отрезка ВС [c.225]

Границе пленки вновь происходит частичное отражение волн (рис. 262). Световые волны, отраженные двумя поверхностями тонкой пленки, распространяются в одном направлении, но проходят разные пути. При разности хода Л/, кратной целому числу длин волн [c.267]

Запишем теперь выражение для падающей, отраженной и преломленной волн. Пусть по-прежнему плоскость XI, удовлетворяющая условию 2 = 0, служит границей раздела двух сред. Для определенности положим, что в падающей волне нормаль п лежит в плоскости ZX (т.е. os р = 0). Никаких ограничений на направления нормалей ni (в отраженной волне) и Пг (в преломленной волне) мы не налагаем. Рассмотрим частный случай линейно поляризованной волны, когда ось Y направлена вдоль вектора Е. Тогда [c.80]

Итак, получен закон отражения электромагнитных волн. Если перейти к дополнительным углам, то найдем обычную формулировку этого закона угол отражения волны равен углу падения [c.81]

Рассмотрение формул Френеля показывает, что компоненты (Ei)n и ( i)j по-разному изменяются с увеличением угла ф1. Во-первых, сразу видно, что если щ + ц>2 я/2, то tg (ф1 f фа) -> > и, следовательно, ц =0. Вместе с тем коэффициент отражения не обращается в нуль при + Ф2 = ti/2, так как знаменатель выражения (2.11) з1п(ф1 + фз) 1. Таким образом, получается, что при некотором значении угла падения от границы раздела отразится только электромагнитная волна с вполне определенной поляризацией. Волна, в которой колебания вектора Е параллельны плоскости падения, вообще не отразится при (ф1 + фг) = п/2. Вектор Е в отраженной волне (при фх + ф2 = тт/2) будет колебаться перпендикулярно плоскости падения. В учебниках по оптике часто употребляют несколько иную терминологию. Так, например, в данном случае говорят, что отраженный свет поляризован в плоскости падения. Отсюда видно, что плоскость поляризации света соответствует плоскости, перпендикулярной направлению колебаний вектора Е. [c.85]

Эту зависимость угла, при котором наблюдается линейная поляризация отраженной волны, от отношения показателей преломления двух исследуемых диэлектриков называют законом Брюстера, а соответствующий угол — углом Брюстера (фвр) В этих обозначениях [c.85]

Заметим, что отражение полностью поляризованной волны наблюдается тогда, когда нормали в преломленной и отраженной волнах ортогональны (рис. 2.10). Тогда, используя полученные ранее сведения об излучении диполя (см. 1.5), легко дать физическое истолкование этого явления с позиций электронной теории. Если связывать наличие отраженной волны с вынужденными колебаниями электронов во второй среде, то в направлении, перпендикулярном нормали к преломленной волне, не должна распространяться энергия, так как электрон не излучает в направлении, вдоль которого осуществляются ei o колебания (рис. 2.11). Легко заметить, что последнее ограничение относится лишь к колебаниям электронов в плоскости падения волны, происходящим в результате действия на них ( 2) и Вместе с тем ( 2)1 будет раскачивать электроны в направлении, перпендикулярном плоскости падения, и такое излучение будет распространяться без всяких ограничений в направлении, удовлетворяющем условию (2.12), целиком определяя поляризацию отраженной волны. [c.86]

Полезно напомнить, что здесь, как и всюду, речь идет об измерении коэффициента отражения, который, по определению, равен отношению среднего потока электромагнитной энергии в отраженной волне к среднему ее потоку в падающей. Но так как для падающего неполяризованного света имеет место осевая симметрия, т.е. <( оо) > = то целесообразно говорить [c.87]

Итак, при падении света на границу двух диэлектриков под углом Брюстера отраженная волна полностью поляризована, тогда как преломленная волна оказывается частично поляризованной. Изучение графиков для коэффициентов отражения и пропускания (см. рис. 2. 13) показывает, что при ф = ф р поток отраженной энергии невелик, а главная его часть распространяется в направлении преломленной волны. Поэтому для получения поляризованного света выгодно многократно преломить падающий под углом Брюстера свет, каждый раз увеличивая степень его поляризации. Расчет показывает, что при ф == фвр стопа из 10 стеклянных пластинок дает степень поляризации преломленной волны, близкую к 100%. При этом интенсивность прошедшей радиации заметно больше, чем в отраженной волне. Такой компактный прибор удобен и прост в изготовлении. Он [c.89]

Анализ фазовых соотношений в случае отраженной волны более сложен. Начнем его с исследования случая П2 > i, что соответствует ф > фг. Рассмотрим векторы (Ei) ц и Е и, для которых справедливо соотношение [c.90]

Итак, для отражения электромагнитной волны от оптически более плотной среды (по > ni) можно сделать следующие выводы если ф < фвр, то обе компоненты вектора Ej [т.е. (Ei)i и (El) II ] противоположны по фазе напряженности поля Е в падающей волне. Вспомним, что при решении частной задачи — отражении электромагнитной волны при нормальном падении на границу раздела — уже был получен исходный результат (см. 2.1). Теперь можно утверждать, что при отражении электромагнитной волны от оптически более плотной среды ( 2 > 1) происходит потеря полуволны (изменение на 71 фазы вектора Е в отраженной волне) не только при нормальном падении, но и при всех углах ср, меньших угла Брюстера. [c.91]

Исследование отраженной волны. Будем исходить из формул Френеля, записанных в следующем виде [c.96]

Мы видим, что й X т.е. скачки фаз при переходе из среды в среду неодинаковы и отраженная волна будет эллиптически поляризована. [c.98]

Следует учитывать, что если угол <р строго равен нулю, то никакой эллиптической поляризации в отраженной волне не будет. [c.103]

Теперь уже нетрудно вычислить световое давление в общем случае. Пусть на площадку а падает излучение, плотность энергии которого W. Площадка частично поглощает это излучение, а частично его отражает. Если обозначить плотность энергии в отраженной волне, то, по опре- [c.109]

Расчет СРТ при динамическом нагружении является достаточно сложной задачей. Для идеализированных постановок в случаях бесконечных и полубесконечных тел рядом авторов [148, 177, 178, 219, 435], которые использовали баланс энергии в различных видах, получены аналитические выражения для СРТ. Для конструкций конечных размеров применимость этих выражений ограничена временем прихода в вершину трещины отраженных волн. В последнее время для конструкций со сложной геометрией получил распространение смешанный численноэкспериментальный метод [383], в котором СРТ предлагается определять, решая нелинейное уравнение вида [c.245]

При решении динамической упругопластической задачи возникает вопрос о пространственно-временной аппроксимации процесса взрывной запрессовки трубки в коллектор. На рис. 6.3 представлена схема расчетного узла ячейки коллектора для расчета собственных напряжений и деформаций. Здесь Явн — внутренний радиус трубки б — толщина трубки, S — толщина стенки коллектора а — ширина перемычки между отверстиями. Выбор величины радиуса Ян проводится посредством численных расчетов из условия инвариантности НДС от Rh при неизменных характере и уровне импульсной нагрузки при взрыве. Расчет НДС проводится в осесимметричной постановке и отражает ряд существенных особенностей процесса запрессовки трубки в коллектор. К ним относятся возможность учета сложного характера распределения во времени и пространстве давления на внутренней поверхности трубки, обусловленного неодновременной детонацией цилиндрического заряда. Кроме того, с помощью специальных КЭ достаточно хорошо моделируется условие контакта трубки с коллектором в процессе прохождения прямых и отраженных волн напряжений при динамическом нагружении. Учет указанных особенностей позволяет рассчитывать неоднородное поле напряжений и деформаций по высоте трубки (толщине коллектора) и, следовательно, достаточно надежно при учете общ.их, остаточных и эксплуатационных напряжений проанализировать НДС в зоне недовальцовки, в которой инициировались имеющиеся разрушения в коллекторе. [c.334]

При наличии в металле дефекта размером, соизмеримым с длиной волны (последняя огибает препятствие), имеет место явление, известное в физике как дифракция. Доля отраженной волны, со-ответствуюп1ая этой зоне, уменьшается, вследствие чего небольшие округлые дефекты тина пор выявляются неудовлетворительно. [c.128]

Слои наносятся следующим образом. На стекло (рис. 5.15) наносят определенное число диэлектрических пленок с разными показателями преломления, но с одинаковой оптн1№ской толщиной, равной i/4, причем их наносят так, чтобы между двумя слоями с большим показателем преломления (например, сульфид цинка, для которого rii 2,3) находилась диэлектрическая пленка с малым показателем преломления Па (например, фторид лития с По 1,3). Легко убедиться, что в этом случае все отраженные волны будут синфазными и потому будут взаимно усиливаться. Характерным свойством такой высокоотражающей системы является тот факт, что она действует в довольно узкой спектральной области, причем чем больше коэффициент отражения, тем уже соответствующая область. Например, значения коэффициента отражения R 0,9, полученного с использованием семи слоев, добиваются в области шириной АХ — 5000 А. [c.108]

В обоих случаях отраженное и падающее излучения взаимнокогерентны. Однако в первом случае при отражении света электрический вектор сохраняет неизменным свое направление, в результате чего возникает соответствующая интерференционная картина, получающаяся в результате сложения падающей и отраженной волн с последующим выделением серебра в соответствующих участках [c.229]

Принцип Гюйгенса. Отражение волн и другие закономерности их распространения можно объяснить на основании принципа, сформулированного в 1690 г. голландским физиком Христианом Гюйгенсом (1629—1695). Согласно принципу Гюйгенса каждая точка поверх- [c.224]

Закон отраження волн. Рассмотрим процесс возникновения отраженной волны при п адении волны с плоским фронтом на плоскую поверхность раздела двух сред. [c.225]

При падении света под углом Брюстера на границу раздела двух сред нормали к преломленной и отраженной волнам взаимно перепендикулярны [c.85]

Если ф + ф2 < л/2 (т.е. ф < Фвр), то (Ei),, и Е ц колеблются в лротивофазе. При ф + ф2 > п/2 (ср > ф р) обе компоненты напряженности электрического поля синфазны. Зависимость от угла падения разности фаз между падающей и отраженной волнами иллюстрируют полученные выводы (рис. 2.14, а). [c.91]

Мы пришли к кажущемуся противоречию опыт показывает, что при внутреннем отражении вся энергия отражается (этот результат будет подтвержден при анализе отраженной волны) и вместе с тем какая-то часть патока энергии распространяется во второй среде вдоль границы раздела. Наличие такой миграции энергии нетрудно подтвердить математическими выкладками для стационарного процесса среднее значение нормальной компоненты потока энергии <8норм> = [c.95]

Дополнительную разность хода >./2, возникающую вследствие изменения фазь при отражении волны от оптически более плотной среды, необходимо учитывать при рассмотрении конкретных экспериментов (см., например, вопрос о кольцах Ньютона). [c.211]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...