Волны поперечные

Основные свойства электромагнитных волн (поперечность и ортогональность векторов Е и Н) были получены в 1.1 из прямого анализа уравнений Максвелла, причем молчаливо предполагалось, что существование электромагнитной волны бесспорно. Для более строгого доказательства того, что электромагнитное поле распространяется в виде волны, покажем, что из уравнений Максвелла для однородной непроводящей среды следует волновое уравнение. [c.26]

Пусть, например, падающая волна поперечна. Тогда о — t есть скорость поперечных волн в первой среде. Для поперечной же отраженной волны имеем тоже с = t , и потому (22,16) даст [c.128]

To же, если падающая волна поперечная (и направление колебаний в ней лежит в плоскости падения) ). [c.129]

Как было указано в 13, мы предполагали, что оба интерферирующих колебания имеют одно и тоже направление. В том случае, когда мы имеем дело с продольными волнами (например, звуковые волны в воздухе), при совпадении направлений распространения волн совпадают и направления колебаний. В том же случае, когда волны поперечны (например, световые волны), возможно, что при [c.86]

Из электромагнитной теории света вытекает непосредственно, что световые волны поперечны. Действительно, вся совокупность законов электромагнетизма и электромагнитной индукции, краткое математическое выражение которой заключено в уравнениях теории Максвелла, приводит к выводу, что изменение во времени электрической напряженности Е сопровождается появлением переменного магнитного поля Н, направленного перпендикулярно к вектору Е, и обратно. Такое переменное электромагнитное поле не остается неподвижным в пространстве, а распространяется со скоростью света вдоль линии, перпендикулярной к векторам и //, образуя электромагнитные, в частности световые, волны. Таким образом, три вектора Е, Н ц скорость распространения волнового фронта о взаимно перпендикулярны и составляют правовинтовую систему т. е. электромагнитная волна поперечна ). [c.370]

Рассмотрим подробнее вопрос о вычислении коэффициента отражения поляризованной волны от свободной плоскости границы упругой среды. Обозначим его Я ф. При вертикальной поляризации волны от границы раздела распространяются две волны поперечная со скоростью j и продольная со скоростью С . Коэффициенты отражения этих волн по смещениям можно найти из соотношений [c.29]

В этих формулах первый член характеризует головную волну продольного типа, второй — боковую волну поперечного типа. Точно так же записывается суммарное поле для головной поперечной и боковой продольной волн. [c.47]

Чтобы увеличить влияние модуля касательной упругости на резонансную частоту, т. е. увеличить точность определения G, следует, как известно, увеличивать отношение высоты поперечного сечения к длине волны поперечных колебаний. [c.450]

СДВИГОВАЯ ВОЛНА — поперечная упругая волна, распространяющаяся в твёрдых телах. Смещения частиц в С, в. перпендикулярны направлению распространения волны, а деформации являются деформациями сдвига. Фазовая скорость С. в. = у р/р, где [c.474]

Учет поперечных сдвигов и инерции поперечных сечений. Когда длина волны поперечных колебаний соизмерима с размерами поперечного сечения стержня, применяют уточненные уравнения, в которых учтены поперечные сдвиги и инерция поворота сечений. В уточненной теории Тимошенко введено предположение поперечные сечения остаются плоскими, но не перпендикулярными к деформированной оси стержня. Потенциальная энергия деформации [c.333]

Если направление колебаний частиц совпадает с направлением распространения волн, то такие волны называются продольными. Если же направление колебаний частиц ортогонально направлению распространения волн, то такие волны носят название поперечных. Следует отметить, что в бесконечной упругой изотропной среде, как мы видели, существуют два типа волн поперечные и продольные, в то время как в жидкостях наблюдаются только продольные волны. [c.133]

Известно, что для каждого направления в кристалле имеется три действительные скорости распространения упругой волны, связанные с компонентами волнового вектора К и отвечающие взаимно перпендикулярным смещениям. Вдоль определенных направлений в кристалле две из этих волн поперечные (смещения перпендикулярны направлению распространения волны), а одна продольная (смещения совпадают с направлением распространения). [c.260]

Скорость волны поперечно 91 [c.740]

Отсюда следует ортогональность вектора перемещения к нормали П . Это подтверждает полученный ранее вывод, что в несжимаемом материале все волны поперечные. Умножая (19.15) на я , находим параметр Ь, определяющийся уравнением [c.130]

Все смещения, следовательно, направлены по [110], т. е. это волна поперечная. [c.153]

В классической физике выявились глубокие противоречия. Согласно теории Фарадея — Максвелла, все электромагнитные явления, в том числе и световые, объясняются свойствами всепроникающего неподвижного эфира и его взаимодействием с веществом. Теория близкодействия Фарадея — Максвелла противоречила теории дальнодействия Ньютона, согласно которой взаимодействие распространяется с бесконечной скоростью. Не удавалось построение и самой модели эфира. С одной стороны, эфир должен быть твердым телом, поскольку электромагнитные волны поперечны, а с другой стороны, вещественные тела должны беспрепятственно двигаться через этот твердый эфир. Наконец, принцип относительности Галилея, бесспорный для механических явлений, утверждает, что невозможно установить, движется ли тело равномерно-поступательно или находится в покое, т. е. что понятие абсолютного движения лишено физического смысла. Однако, если эфир неподвижен, то можно говорить об абсолютном движении тела, понимая под этим движение тела относительно неподвижного эфира, и определить скорость этого движения экспериментально. Если электромагнитные и световые волны суть волны эфира, то скорость их распространения относительно эфира будет всегда одна и та же, независимо от движения источника или приемника. Но для движущегося наблюдателя (приемника) эта скорость будет иная, зависящая от скорости наблюдателя относительно эфира. [c.347]

Электромагнитная природа света. Существование электромагнитных волн было теоретически предсказано Максвеллом (1862—1864) как прямое следствие из уравнений электромагнитного поля. Скорость электромагнитных волн в вакууме оказалась равной величине 1/ у/ёфо (в современных обозначениях), называемой в то время электродинамической постоянной. Ее числовое значение (3,1 -10 м/с) было получено несколько раньше (1856) из электромагнитных измерений В. Е. Вебера (1804—1891) и Р. Г. Кольрауша (1809—1858). Оно почти совпадало со скоростью света в вакууме, равной, по измерениям И. Л. Физо (1819—1896) в 1849 г., с= 3,15-10 м/с. Другое важное совпадение в свойствах электромагнитных волн и света обусловлено поперечностью волн.- Поперечность электромагнитных волн следует из уравнений Максвелла, а поперечность световых волн — из экспериментов по поляризации света (Юнг, 1817). Эти два факта привели Максвелла к заключению, что свет представляет собой электромагнитные волны. [c.17]

Колебания электромагнитных волн — поперечные, т. е. направлены перпендикулярно пути луча. Излучения различных видов отличаются друг от друга длиной волны. [c.15]

Электромагнитные волны поперечны, т. е. векторы напряженности электрического и магнитного полей перпендик ярны направлению распространения самой волны о L Н и v L Е, где и—скорость распространения волны в дайной среде. [c.21]

В дальнейшем изучение явлений поляризации света и интерференции поляризованных лучей (Френель и Aparo) позволило установить особенности световых волн, которые были объяснены Юнгом и Френелем при помощи допущения, что световые волны поперечны, т. е. что направления колебаний в них перпендикулярны к направлению распространения. [c.21]

Полное объяснение наблюдаемым явлениям можно дать, если сделать следующие гипотезы. Во-первых, предположим, что световые волны поперечны, но в свете, исходящем из источника, нет преимущественного направления колебаний, т. е. все направления колебаний, перпендикулярные к направлению волны, представлены в падающем свете. Этим объясняется первый опыт, несмотря на допущение поперечности световых волн. Во-вторых, примем, что турмалин пропускает лишь волны, один из поперечных векторов которых, например, электрический, имеет слагающую, параллельную оси кристалла. Именно поэтому первая пластинка турмалина ослабляет исходный световой пучок в два раза. При прохождении световой волны через такой кристалл будет пропущена только часть световой энергии, соответствующая этой слагающей. Когда на кристалл падают электромагнитные световые волны со всевозможными ориентациями электрического вектора, то сквозь него пройдет лишь часть света (половина), так что за кристаллом окажутся волны, направление электрического вектора которых параллельно оси кристалла. Кристалл, таким образом, выделяет из света со всевозможными ориентациями Е ту часть, которая соответствует одному определенному направлению Е. Мы будем в дальнейшем называть свет со всевозможными ориентациями вектора Е (и, следовательно, Н) естественным светом, а свет, в котором Е (а, следовательно, и И) имеет одно-единственпое направление, — плоско-поляризованным, или линейно-поляризованным. Таким образом, турмалин превращает естественный свет в линейно-поляризованный, задерживая половину его, соответствующую той слагающей электрического вектора, которая перпендикулярна к оси кристалла. [c.373]

Поскольку на быстропеременное световое поле реагируют только электроны атомов и молекул, то их колебательные движения под действием поля можно моделировать гармоническими осцилляторами. В простейщем случае изотропной в электрическом (а следовательно, и в оптическом) отношении молекулы (т. е. под действием данного электрического поля электрон смещается на одно и то же значение по любому направлению молекулы) направление колебаний электрона в молекуле совпадает с направлением колебаний электрического вектора падающей световой волны. Направление электрического вектора Е вторичной волны определяется направлением колебаний электрона, вызывающего эту волну, т. е. Е лежит в одной плоскости с р. Так как электромагнитные волны поперечны, то вектор Е должен быть перпендикулярен к направлению распространения волны. Эти два условия, определяющие расположение вектора Е, позволяют составить представление об излучении колеблющегося электрона (см. рис. 16.3). [c.10]

Следует особо отметить опыты по интерференции поляризованных световых пучков, выполненные Френелем совместно с Араго в 1816 г. Исследователи обнаружили, что выходящие из двулучепреломляющего кристалла исландского шпата обыкновенный и необыкновенный лучи друг с другом не интерферируют. Две системы волн, на которые делится свет при прохождении через кристалл, не оказывают друг на друга никакого действия ,— констатировал Френель. После ряда интерференционных опытов, в которых варьировалась поляризация световых пучков, Френель пришел к выводу, что световые волны поперечны колебания частиц эфира совершаются не вдоль направления распространения волны, а перпендикулярно этому направлению. Два параллельных световых пучка, у которых плоскости колебаний совпадают, интерферируют друг с другом наилучшим образом тогда как при взаимно перпендикулярных плоскостях колебаний пучки совсем не интерферируют. Иначе говоря, наилучшая интерференция наблюдается при взаимной параллельности плоскостей поляризации световых пучков если же пучки поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях (как, например, выходящие из кристалла обыкновенный и необыкновенный лучи), то интерференция отсутствует. [c.28]

Как указывалось, вдали от излучателя невозможно получить узкий, нерасходя-щийся пучок волн, поперечные размеры которого сравнимы с длиной волны. Между тем как с точки зрения использования звуковой энергии (передачи звуковых сигналов на большие расстояния), так и для решения ряда специальных задач иногда необходимо получать возможно более узкие пучки звуковых волн. Осуществить это можно, только применяя достаточно короткие акустические волны, лежащие за верхней границей слышимости уха человека. Такие ультразвуковые волны, или ультразвуки, не только позволяют решить указанную важную задачу прикладно11 акустики, но представляют интерес и с других точек зрения. Все сказанное выше об акустических волнах и акустических приборах остается в общем справедливым и для ультразвуков, но малые длины волн и соответственно высокие частоты колебаний придают особые черты всей этой области явлений. [c.743]

В твердом теле колебание частиц происходит как в продольном, так и в поперечном направлении. Если направление колебаний совпадает с направлением движения волн, такую волну называют продольная (или волна растяжения-сжатия) (рис. 6.18, о). Данная волна имеет наибольшую скорость распространения. Если направление колебаний перпендикулярно движения волны — поперечная (или сдвиговая волна) (рис. 6,18, б). Скорость поперечной волны в 1,8... 1,9 раз меньше, чемпродолыюй. В жидкости поперечная волна не распространяется, так как жидкость не обладает сдвиговой упругостью. [c.167]

Электромагнитная волна представляет собой совокупность быстропере-менных электрического Е и магнитного Н полей, распространяющихся в определенном направлении г. В свободном пространстве электромагнитная волна поперечна, т. е. векторы Е и Н перпендикулярны направлению распространения волны Z (продольная волна отсутствует) (рис. 1). [c.206]

Упругие колебания с частотой выше воспринимаемых человеческим ухом звуковых колебаний (свыше 20 кГц) называют ультразвуковыми колебаниями. В ультразвуковой дефектоскопии используют колебаиия с частотой 0,5—25 МГц. Скорость распространения волны определяется физическими свойствами среды. В зависимости от направления колебаний частиц среды и направления распространения волны различают продольные и поперечные волны. В продольной волне колебания частиц совпадают с направлением распространения волны, а в поперечной волне они перпендикулярны распространению волны. Поперечные волны могут [c.502]

Это явление обладает свойством обратимости. Переменное электромагнитное поле не остается неподвижным в пространстве, а распространяется со скоростью света V вдоль литиг, перпендикулярной векторам Е и Н, образуя электромагнитные волны, частным, случаем которых являются световые волны. Перпевдикулярные друг другу и вектору V векторы Е и Н относительно вектора V могут быть ориентированы в плоскости произвольно, т. е. луч не является осью симметрии электромагнитных волн. Такая асимметрия характерна только для поперечных волн. Следовательно, световые волны поперечны. Иллюстрацию этой асимметрии можно получить в оиыте с помощью какой-либо системы, обладающей свойством асимметрии, как, например, кристалла, атомы которого располагаются в виде пространственной решетки таким образом, что свойства кристалла по разным направлениям различны. Поставим перпендикулярно направлению рас-иростраиетшя естественного света, в котором поперечные колебания происходят во всевозможных направлениях, две пластинки из обладающего свойством анизотропии кристалла турмалина. Плоскости пластинок должны быть параллельны осям кристаллов. [c.227]

Параметр пространственного заряда, пропорциональный плотности заряда в пучке, характеризует влияние кулоиовских сил расталкивания электронов, препятствующих образованию сгустков и том самым, как правило, уменьшающих величину усиления (рис. 3). Силы расталкивания электронов и величина параметра пространственного заряда существенно зависят от соотношения длины замедленной волны, поперечных размеров электронного пучка и пространства взаимодействия замедляющей системы в тонких пучках силы расталкивания малы, а в нек-рых случаях даже способствуют группированию электронов, приводя к увеличению усиления. Усиление ЛБВ уменьшается также под действием др. факторов потерь в замедляющей системе, разброса скоростей Vg, неиде-альности группировки и т. д. Роль этих факторов возрастает с увеличением частоты сигнала, особенно при переходе в миллиметровый диапазон волн. [c.569]

Однако волны в кристалле во многих отношениях существенно отличаются от электромагнитных волн. Прежде всего, электромагнитные волны поперечны и обладают двумя независимыми состояниями поляризации. В отличие от этого волны в кристалле могут быть как поперечными, с двумя независимыми поляризациями, так и продольными. Кроме того, что еще бОлее существенно, набор электромагнитных волн не ограничен по частотам, и существуют волны со сколь угодно большими частотами. Для волн в кристалле из-за дискретности решетки длина волны не может быть меньше минимального расстояния / между атомами Amin "" К и, следовательно, частота не может превышать значения Vmax и Xmin и I (и — средняя скорость распространения волн). Поэтому общее число различных волн в кристалле конечно и определяется числом колебательных степеней свободы кристалла. [c.255]

Результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния скорости роста трещин на распределение напряжений и деформаций у ее вершины [8, 204, 2271 показывают, что при соотношении a/V 0,3, где а — скорость распространения трещины — скорость продольной упругой волны в металлах, это влияние отсутствует. При >> 0,3 распределение деформаций и напряжений у вершины движущейся трещины существенно отличается от статического. На рис. II [227j показана зависимость изменения оо в вершине трещины, расположенной в центре пластины, от угла G для значений а/у , изменяющихся от 0,2 до 0,96 (Ус — скорость волны поперечного сдвига). Из рисунка следует, что при соотношениях значений от 0,3 до [c.17]

Продольные УЗ волны вводят нормально или под небольшими углами к поверхности изделия. Поперечные, поверхностные, нормальные и стержневые волны возбуждают обычно путем трансформации продольных волн при косом их падении на границу раздела головка— изделие (контактный вариант) или жидкость — изделие (иммерсионный вариант). Эхо - методу свойственна мертвая зона (М3). М3 — участки изделия, дефекты в к-рых не могут быть выявлены. При контроле продольными У 3 волнами в М 3 попадают слои материала, прилегаюш,ие к поверхности ввода УЗ волн и противоположной ей донной поверхности. Наличие М3 связано с тем, что эхо-сигналы от дефектов,расположенных вблизи упомянутых поверхностей изделия, сливаются с начальным или донным сигналами. С уменьшением длительности импульсов М3 уменьшается. При использовании раздельных головок М3, приле-гаюш,ая к поверхности ввода, связана с направленностью излучения и приема УЗ волн. Поперечными, поверхностными, [c.375]

Значительно меиыпие по сравнению с длиной волны поперечные размеры стержней служат причиной дисперсии продольных и изгибных волн. Звуковые волны заполняют весь объем образца и распространяются в условиях волновода, когда нельзя пренебречь влиянием боковых поверхностей. Оно заключается в многократном отражении от боковых поверхностей (приводит к преобразованию мод и дисперсии за счет их интерференции) и в появлении поверхностных волн Рэлея, возникающих при деформациях с изменением формы или размеров тела. [c.265]

Теперь можно вернуться к открытому резонатору. Формула (2.33) и при ФО описывает недифрагирующую структуру, только здесь те четыре плоские волны, из которых она состоит, медленно затухают во времени. Кроме того, зависящий от углов наклона плоских волн поперечный масштаб структуры выбран так, чтобы на сторонах прямоугольника не находились узлы поля, а выполнялось граничное условие (2.30) (см. рис. 2.11в). [c.106]

Итак, волна поперечная. Если существуют две возможные амплиту-12 12 ды а, а, которым соответствуют разные скорости и, и, то согласно (19.8) находим [c.129]

Для определения механического сопротивления подвижной системы микрофона воспользуемся методом электромеханических аналогий. Натянутая ленточка может быть уподоблена струне. В области частоты первого резонанса, когда на ленточке укладывается половина ВОЛНЫ поперечных колебаний, согласно даиным таблицы 2.1, ее можно представить системой сосредоточенных параметров массы (гпл) и гибкости (сл), которые выражаются через размеры, плотность материала ленточки и ее натяжение гпл = 0,5т, где т — полная масса ленточки, а Сл = 41/ п Ро)у Ро — полная сила натяжения ленточки. Колеблясь под действием падающей на нее звуковой волны [т. е. силы Р д)], ленточка сама излучает звуковые волны. Так как она весьма мала по сравнению с длиной волны, то ее можно считать малой осциллирующей антенной, сопротивление излучения которой можно определить при помощи формулы п. 2 сводки, помещенной в параграфе 3 гл. IV, приняв площадь поверхности ленточки за поверхность малой колеблющейся сферы радиуса Гэ= (5л/4я) 72- Так как Гэ значительно меньше длины волн в воздухе практически во всем интересующем нас диапазоне частот, то можно записать [c.131]

Решение уравнения (31.21) для изотропной плазмы с максвелловским распределением соответствует волнам поперечной поляризации с фазовой скоростью, большей скорости света, а поэтому практически не отличается от результата, получаемого при полном пренебрежении тепловым движением частиц плазмы. Тот факт, что фазовые скорости поперечных волн превышают скорость света, означает, что невозможно выполнение условия черенксвского излучения. Напротив, продольные волны, определяющиеся корнями уравнения (31.20), могут иметь малые фазовые скорости, а поэтому могут излучаться равномерно движущейся заряженной частицей. В окрестности области прозрачности, где действительная (е ) часть диэлектрической проницаемости обращается в нуль, мнимая (е ) часть также мала, что и соответствует возможности слабозатухающих колебаний. При этом мнимая часть диэлектрической проницаемости имеет тот же знак, что и частота. Поэтому в пределе малой е имеем [c.116]

Таким образом, при высоких ультразвуковых частотах ролью вязких потерь. на границах пучков можно пренебречь, сохраняя результаты, получаемые для плоских продольных волн и для реальных ультразвуковых пучков с достаточно большими (по сравнению с ДЛ1Ш0Й волны) поперечными размерами в достаточно большом объеме реальной жидкости. [c.65]

Пусть, наоборот, падающая волна поперечна. Независимо от ее поляр11заци11 (которая сохраняется в отраженной н прело.мленной поперечной волне вследствие изотропности рассматриваемых сред) углы отражения бп и преломления бгт определяются следующими соотношен ями [c.217]

Чтобы получить коэффициенты отражения по энергии, можно представить вектор плотности потока энергии (интенсивности ультразвука) в виде двух составл ющих параллельной и перпендикулярной границе раздела. Параллельная компонента не изменяется при отражении, а нормальная ьомпонента распадается на интенсивности продольной и поперечЕюй волн. Поперечная волна отра-жгется под углом, равным углу падения. Поэтому отношение нормальной компоненты интенсивности отраженной поперечной волны к нормальной компоненте интенс[[вности падающей волны, т. е. коэффициент отражения поперечной волны для интенсивности р есть [c.221]

Физика. Справочные материалы (1991) -- [ c.227 ]

Физические основы механики и акустики (1981) -- [ c.200 ]

Сопротивление материалов (1959) -- [ c.266 ]

Основы физики и ультразвука (1980) -- [ c.0 ]

Краткий справочник по физике (2002) -- [ c.157 ]

Акустика слоистых сред (1989) -- [ c.22 , c.89 , c.144 , c.151 ]

Колебания и звук (1949) -- [ c.241 ]

Теория волновых движений жидкости Издание 2 (1977) -- [ c.452 ]

Ультразвуковая дефектоскопия (1987) -- [ c.18 , c.21 , c.30 , c.31 , c.148 , c.160 , c.161 , c.203 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...