Фаза волны

Реальные, т. е. обладающие определенными размерами, однородные тела Гиббс называл в отличие от фаз гомогенными массами или гомогенными частями гетерогенной системы. Эти тонкости в названиях в настоящее время утратились и хотя смысл гиббсовского определения фазы (т. е. независимость состояния вещества от размера и формы системы) сохранился, о фазах говорят как о конкретных образцах вещества. Именно так можно понимать сочетания слов число молей фазы , объем фазы , поверхность раздела фаз и другие часто встречающиеся в термодинамической литературе названия. По той же причине слово фаза употребляется сейчас только отдельно, а не как у Гиббса — фаза вещества (ср. фаза колебания, фаза Луны, фаза волны) [1]. [c.13]

S) различаются по направлению. Вместе с тем вектор Е, оставаясь перпендикулярным Н, не перпендикулярен направлению распространения фазы волны — вектору kj. В этом смысле волна в кристалле не является строго поперечной, так как имеется отличная от нуля проекция вектора Е на направление ki и соответственно проекция вектора D на направление S. Лишь при распространении волны вдоль одного из главных направлений (когда вектор ki совпадает с одним из главных направлений кристалла, которые были приняты выше за оси координат) вектор D кол-линеарен вектору Е. [c.127]

Пусть на такую молекулу, диаметр витка которой равен а, падает линейно поляризованная волна Е == Ех (рис.4, 14). Она вызовет движение зарядов, направленное вдоль оси X. Но если заряды будут двигаться вдоль спирали, то неизбежно возникнет их движение и вдоль оси У. Следовательно, можно говорить об У-компоненте волны в веществе, наличие которой должно привести к отклонению плоскости колебаний от направления Е Е -Расчет неизбежно должен быть связан с изменением фазы волны в пределах одной молекулы (вместо mt нужно взять at — ka), а его результат покажет, будет ли такое изменение существенно. На первый взгляд этот эффект кажется пренебрежимо малым, так как для оптической области отношение размера молекулы к длине волны порядка 10 , но возможность выявления в эксперимен- [c.158]

Еще больший эффект получится, если каким-либо образом изменить фазы волн, приходящих от соседних зон. Как мы помним, в первоначальном построении эти волны гасили одна другую (оптическая разность хода равна к/2). Изготовив ступенчатую зонную пластинку (рис.6.4), можно изменить фазу колебаний от соседних зон на л. Для этого высоту ступеньки 8 необходимо выбрать так. чтобы она удовлетворяла соотношению 2п6(п — 1)/Х == л. или 6 = ),/2(п — 1), где я — показатель преломления вещества, [c.261]

Сведения о направлении волны, содержащиеся в координатной зависимости фазы, полностью пропадают, если регистрируется ТОЛЬКО интенсивность волны, — фотопластинка равномерно засвечена. Сохранить информацию и фазе волны позволяет добавление опорной волны. Пусть опорная волна U2 r) также плоская и направлена по оси Z. Тогда распределение интенсивности на пластинке [c.356]

Две последовательности световых волн, вышедших из общего монохроматического источника, могут, интерферируя, усиливать или ослаблять друг друга в данной точке в зависимости от разности фаз волн, пришедших в эту точку. Эту разность фаз можно изменить, сделав так, чтобы одна последовательность [c.332]

Постоянную а называют амплитудой, а аргумент под знаком os — фазой волны. Обозначим посредством п единичный вектор в направлении распространения волны. Вектор [c.354]

В случае, когда волна не плоская, но геометрическая акустика применима, амплитуда а является медленно меняющейся функцией координат и времени, а фаза волны iji есть почти линейная функция (напомним, что в плоской волне ij == кг — + а с постоянными к и сй). В малых участках пространства и малых интервалах времени фазу т з можно разложить в ряд с точностью до членов первого порядка имеем [c.365]

Изменение амплитуды во времени означает вариацию интенсивности и носит название модуляции. Модулировать можно не только амплитуду, но и фазу волны. Модуляция фазы также означает нарушение монохроматичности. [c.35]

Рис. 4.1. К расчету разности фаз волн, идущих от двух когерентных источников.

Из обсуждения процесса испускания волн атомами источника света (см. 14, 21) должно быть ясно, что причиной нарушения когерентности служат случайные (статистические) изменения амплитуды и фазы волны, вызванные, в свою очередь, случайными воздействиями окружающей среды на излучающие атомы. Поэтому анализ интерференции частично когерентных световых пучков требует учета статистических свойств волн, испускаемых атомами. В данном курсе нет возможности останавливаться на этой стороне вопроса сколько-нибудь подробно ), однако ряд важных физических выводов можно получить, опираясь на сравнительно простые, но обш,ие статистические соображения. [c.94]

Как было указано выше, необходимым условием получения устойчивой интерференционной картины является наличие по крайней мере двух накладывающихся друг на друга когерентных волн. Метод получения двух когерентных волн, указанный Френелем, состоит в расщеплении каким-либо приемом падающей волны на две. Простой прием наложения двух когерентных волн, ведущий к весьма интересному и важному случаю интерференции, состоит в отражении волны, падающей нормально на стенку отраженная волна при этом распространяется через те же участки среды, двигаясь в обратном направлении. Получающаяся при этом интерференционная картина зависит от соотношения фаз обеих волн (падающей и отраженной). Условия интерференции между падающей и отраженной волнами сходны для волн любых типов. Они подробно рассматриваются в курсах механики и акустики. Существенным является то обстоятельство, что в процессе отражения может иметь место изменение фазы волны. Поэтому, если уравнение падающей волны есть [c.113]

Фаза волны, определяемая соотношением (43.6), сохраняет постоянное значение на поверхности, которая описывается уравнением [c.188]

К вопросу о регистрации фазы волны. [c.235]

Период электромагнитных колебаний, относящихся к оптической области спектра, чрезвычайно мал, вследствие чего приемники излучения, обладающие большей или меньшей инерционностью, способны регистрировать лишь величину световой энергии, среднюю за период колебаний, но не мгновенное ее значение. В результате такого усреднения мы имеем возможность судить об амплитудах колебаний, но полностью теряем сведения об их фазах. Вместе с тем, именно фазы волн содержат в себе информацию о взаимном расположении частей источника света, о его удалении от приемника и т. д. Таким образом, результаты измерений, из которых выпали сведения о фазах колебаний, несо.мых волнами, не позволяют, вообще говоря, составить полное представление о свойствах источника этих волн. [c.235]

Таким образом, и разобранные простые примеры, и общие соображения приводят к выводу, что для получения полного представления о локализации источников волн нужно уметь измерять и распределение амплитуд, и распределение фаз волн. [c.236]

Итак, описанный опыт показывает, что можно не только регистрировать сведения о распределении фаз волны на поверхности приемника, что само по себе более или менее очевидно заранее, но при желании и восстановить волну, участвовавшую в образовании интерференционной картины. [c.238]

Метод регистрации фазы волны и ее восстановления, разобранный выше на примере плоской волны, называется голографией. В переводе с греческого голография означает полная запись , т. е. в названии подчеркнута возможность регистрации исчерпывающих сведений о волновом поле на поверхности приемника света. Фотопластинка, на которой зафиксирована интерференционная картина [c.238]

Таким образом, и в данном случае запись фазы волны достаточна для выяснения ее геометрических свойств. [c.240]

В данном случае фронт волны во второй среде перпендикулярен к поверхности раздела двух сред, так что направление распространения фазы волны параллельно этой поверхности. Вектор же Пойнтинга — Умова, вдоль которого движется энергия, последовательно изменяет свое направление, входя вэ вторую среду и вновь выходя из нее. Поэтому напряженности Е к Н, перпендикулярные к этому вектору, не всюду строго перпендикулярны к направлению распространения волны, т. е, волна во второй среде не поперечна (ср, сноску на стр. 370). [c.487]

В отношении фазы волны требование принципа цикличности означает, что суммарное изменение фазы, возникающее за один цикл, должно быть кратным 2л, т. е. [c.796]

В этом случае волны от двух источников в любой точке пространства будут накладываться друг на друга, причем в некоторых местах, где фазы волн совпадают, произойдет удвоение амплитуд, а в некоторых, где фазы волн противоположны, амплитуда окажется равной нулю. Интерференцией называется явление наложения волн, в результате которого образуются устойчивые области усиления и ослабления амплитуды колебаний. Это показано на рис. 1, где сплошными линиями обозначены области, имеющие удвоенную амплитуду колебаний, штриховыми — области, где амплитуда колебаний равна нулю. В любой другой точке амплитуды будут иметь промежуточные значения. Такая картина распределения амплитуд колебаний называется интерференционной. [c.10]

Итак, направление распространения фазы волны (вдоль нормали N) и направление распространения энергии волны (вдоль луча 8) не совпадают между собой. Скорость фазы V, измеренная вдоль нормали (фазовая скорость), будет отличаться от скорости распространения световой энергии и, измеренной вдоль луча (лучевая скорость). [c.42]

Волна деформаций (положительная деформация соответствует растяжению) сдвинута относительно волны смещений также на /4, но в другую сторону, чем волна скоростей. Следовательно, волна скоростей и волна деформаций сдвинуты на А/2. Другими словами, волна деформаций противоположна по фазе волне скоростей. Слои стержня, которые в данный момент имеют положительную скорость (т. е. движутся в направлении +х), в этот же момент имеют отрицательную деформацию, т. е. оказываются сжатыми. В тот момент, когда изменяется знак скорости слоя, изменяется и знак деформации она становится положительной. Слои, движущиеся в направлении —-t, оказываются растянутыми (напомним, что мы рассматриваем волну, распространяющуюся в направлении +х). [c.680]

Когда бегущая гармоническая волна достигает другого конца стержня (или струны), то там происходит отражение волны, так же как и в случае отдельного импульса. Отраженная гармоническая волна распространяется в обратном направлении, и движение каждого сечения стержня (или точки струны) можно рассматривать как результат сложения двух волн — падающей и отраженной. Если при распространении и отражении волны не происходит их затухания, то обе волны — падающая и отраженная — будут иметь одинаковые амплитуды. Но фазы обеих волн в какой-либо точке л будут, вообще говоря, различны. Сдвиг фаз обусловлен, с одной стороны, тем, что отраженная волна проходит путь от точки л до конца стержня и обратно, с другой стороны, тем, что при отражении волны от границы тела, вообще говоря, может происходить изменение фазы волны. В частности, в случае отражения от закрепленного конца стержня волна смещений отражается с поворотом фазы на л (так же, как импульс смещений отражается от закрепленного конца стержня с изменением знака смещения) в случае же свободного конца стержня волна смещения отражается без изменения фазы. Падающая волна проходит от начала стержня до точки х путь х, и выражение для смещения в [c.682]

Совершенно так же, как и образование стоячих волн в стержне, происходит образование поперечных стоячих волн в струне. Если одному из концов натянутой струны сообщать колебательное движение в поперечном направлении, например, прикрепив его к ножке камертона (рис. 442), то по струне будет распространяться поперечная бегущая волна. От другого закрепленного конца струны она будет отражаться так же, как отражается продольная волна от конца стержня фаза волны смещения при отражении будет изменяться на п. Поэтому картина распределения узлов и пучностей по струне будет совершенно такая же, как и рассмотренная картина для стержня с закрепленными концами. Все сказанное выше справедливо и для струны, за исключением представлений о течении и распределении энергии эту картину, как указывалось, со стержня на струну распространять нельзя. [c.686]

Рассмотрим волну, распространяющуюся из одной точки по всем направлениям в однородном пространстве, т. е. с одинаковой скоростью. Фаза волны в точке, находящейся на некотором расстоянии от источника, будет связана с фазой волны у источника так же, как и в случае волны, распространяющейся по одному направлению. Если у источника волны колебания среды происходят по закону [c.705]

Во всех точках, находящихся на одинаковых расстояниях от источника, фаза волны в каждый момент будет одна и та же. Всякая шаровая поверхность, центр которой совпадает с источником волны, [c.705]

Вырезая мысленно из поверхности волны отдельные куски и рассматривая луч, соответствующий данному куску волны (т. е. направление, в котором этот кусок волны распространяется), мы можем получить представление о распространении волн. Однако только такие куски волн , которые можно считать кусками плоских волн , распространяются как целое в одном направлении. Например, отдельные части куска шаровой волны распространяются в различных направлениях, и до тех пор, пока размеры куска шаровой волны сравнимы с ее радиусом кривизны, распространение этого куска шаровой волны нельзя описать одним лучом. Следовательно, только в случае таких кусков волн , которые мы вправе рассматривать как плоские (т. е. таких площадок, для которых амплитуда и фаза волны во всех точках одни и те же), можно рассмотрение куска волны заменить рассмотрением одного луча. [c.717]

Щель вырезает кусок плоской волны , но если ее ширина сравнима с длиной волны, то после щели этот кусок плоской волны распространяется во все стороны, а вовсе не в одном направлении (рис. 463). Поэтому представление о лучах применимо только в тех случаях, когда всякий кусок волны, размеры которого велики по сравнению с длиной волны, можно считать куском плоской волны . Если на волновой поверхности есть такие места, в которых амплитуда или фаза волны на расстоянии порядка длины волны сколько-нибудь заметно изменяются, представление о лучах оказывается неприменимым. Так именно обстояло дело в рассмотренных выше явлениях дифракции. Например, вблизи края экрана, где амплитуда волны резко изменяется, картину распространения волны нельзя описать при помощи лучей. [c.718]

Значение предложенного Аббе метода оценки разрешающей силы микроскопа заключается также в том, что он открывает дополнительную возможность его применения любой волнистый рельеф можно рассматривать как некоторую фа.ювую решетку. Для наблюдения ее изображения нужно превратить такую фазовую решетку з амплитудную, т.е п систему светлых и темных полос. В теории фазовой решетки доказывается, что это можно сделать, если уменьшить или увеличить на п/2 разность фаз между волнами, ответственными за нулевой спектр и спектры высших порядков. Цернике указал, что для этого достаточно внести тонкую стеклянную пластинку в фокальную плоскость объектива микроскопа. На область в центре такой пластинки, где локализован максимум нулевого порядка, наносится тонкий прозрачный слой, который изменяет на п/2 фазу волны, распространяющейся в направлении только этого спектра. Для осуществления такого изменения фазы глой вещества с показателем преломления п должен иметь толщину ./4(п — 1). Этот метод, получивший название фазового контраста, позволяет исследовать очень нечеткие структуры и играет большую роль в различных приложениях. [c.344]

Определяемый этой формулой волновой вектор является величиной комплексной. Легко выяснить смысл этого обстоятельства. В плоской волне все величины зависят от координаты X (в направлении распространения) посредством множителя Написав /г в виде k = kiik2 с вещественными ki и k-г, получаем e Aj = т. е. наряду с периодическим множителем gikix получается также затухающий множитель [k-i должно быть, конечно, положительным). Таким образом, комп.лекс-ность волнового вектора является формальным выралсением того, что волна затухает, т. е. имеет место поглощение звука. При этом вещественная часть комплексного -волнового вектора определяет изменение фазы волны с расстоянием, а мнимая его часть есть коэффициент поглощения. [c.438]

В соответствии с определением предыдущего параграфа мы говорим об интерференции волн, когда при их совместном действии не происходит суммирования интенсивностей. Условием интерференции волн одной и той же чяетоты яв.ляется их когерентность, т е. сохранение неизменной разности фаз за время, достаточное для наб (У0Деа.ИЯ,3 частности, монохроматические волны, т. е. вол ньГ, пор6ж даемые гармоническими колебаниями, когерентны и могут интерферировать (если, конечно, они имеют одинаковый период). Способность когерентных волн к интерференции означает, что в любой точке, которой достигнут эти волны, имеют место когерентные колебания, которые будут интерферировать. Мы будем для простоты предполагать, что обе волны одинаково линейно поляризованы. Результат интерференции определяется разностью фаз интерферирующих волн в месте наблюдения, а эта последняя зависит от начальной разности фаз волн, а также от разности расстояний, отделяющих точку наблюдения от источников каждой из волн. [c.65]

Решетки, изображенные на рис. 9.22, представляют собой, по существу, фазовые решетки, отдельные элементы которых отличаются не различием в отражающей или пропускающей способности, влияющей на амплитуду волны, а своей способностью изменять фазу волны. В данном случае изменение фазы происходит вследствие геометрической формы пластинки, отражающей или пропускающей волну. Можно воздействовать на фазу волны, осуществляя различие в показателе преломления пропускающего слоя при его неизменной толщине такого рода фазовые решетки удается создавать, вызывая в прозрачном теле ультраакустическую волну. Была осуществлена и фазовая решетка, основанная на различном изменении фазы волны при отражении от стекла и металла (С. М. Рытов [c.206]

Итак, направление распространения фазы волны (вдоль нормали N) и направление распространения энергии волны (вдоль луча 5) не совпадают между собой. К этому выводу, полученному путем исследования законов электромагнитного поля в анизотропной среде, мы пришли раньше из простого рассмотрения формы поверхности волны для анизотропной среды (см. 142). Скорость фазы q, измеренная вдоль нормали, будет отличаться от скорости световой энергии v, измеренной вдоль луча (лучевой скорости), так что q v osa (см. упражнение 201). Дву.м значениям скорости фронта по нормали q и q", обусловливающим двойное лучепреломление, соответствуют и два значения скорости распространения энергии, v и v". [c.501]

Таким образом, от двух источников можно наблюдать неподвижную интерференционную картину только при условии, что сдвиг фаз между ними длительно остается постоянным. Для этого, как мы убедились, не только частоты волн, излучаемых обоими источниками, должны совпадать, но не должно происходить никаких изменений в разности фаз волн, приходящих в каждую точку от обоих источников. Источники, удовлетворяющие этим условиям, называются когерентными. Обеспечить когерентность двух источников можно различными способами. Наиболее простым способом является получение двух волн от одного и того же источника. Все рассмотренные ранее случаи интерференции падающих и отраженных волн относились к этому случаю когерентность обеспечивалась тем, что падающая и отраженная волны происходят от одного источника. Для того чтобы получить интерференцию волн, исходящих от двух различных источников, должны быть приняты специальные меры, обеспечи-Рис. 457. вающие когерентность этих источников [c.712]

Всегда можно заменить любой источник волн системой когерентных точечных источников, которые в результате интерференции вдали дадут ту же картину, что и данный источник. Эта возможность замены любого источника системой точечных источников, интерферирующих между собой, подсказывает идею важного принципа, применяемого при рассмотрении вопросов распространения волн. Всякую волну мы можем в любом месте остановить и заменить ее системой воображаемых точечных источников (элементарных источников). Дальнейшее распространение волны можно рассматривать как результат интерференции волн, создаваемых этими элемент арными точечными источниками. При этом амплитуда и фаза волн, создаваемых всеми элементарными источниками, определяются амплитудой и фазой приходящей волны [c.713]

Способность ориентироваться по звуку, т. е. определять направление, в котором находится источник звука, обусловлена главным образом одновремотым воздействием звуковой волны на оба уха ). Разность фаз, с которой проходящая волна воздействует на оба уха, и является тем физическим фактором, которым различаются волны, приходящие по различным направлениям. Лишь в том случае, когда источник звука находится прямо впереди или позади человека, звуковая волна достигает обоих ушей в одной и той же фазе. При всяком другом положении источника волна будет достигать обоих ушей с разной фазой. Это и дает возможность определять положение источника звука. Интересно отметить, что высота расположения источника звука над землей не имеет значения для сдвига фаз между волнами, действующими на оба уха (при нормальном, вертикальном положении человека). И действительно, человек в гораздо меньшей степени обладает способностью определять угол возвышения источника над горизонтом, чем положение той вертикальной плоскости, в которой лежит источник. Влияние сдвига фаз волны, действующей на оба уха, называется бинауральным эффектом. [c.731]

Физические основы механики и акустики (1981) -- [ c.206 ]

Механика композиционных материалов Том 2 (1978) -- [ c.390 ]

Оптика (1985) -- [ c.0 ]

Оптика (1986) -- [ c.16 ]

Теория упругости и пластичности (2002) -- [ c.303 , c.304 ]

Теория упругости (1975) -- [ c.655 ]

Курс теоретической механики для физиков Изд3 (1978) -- [ c.508 ]

Атмосферная оптика Т.4 (1987) -- [ c.42 , c.60 ]

Колебания и звук (1949) -- [ c.345 ]

Справочник по элементарной физике (1960) -- [ c.78 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...