Волна пучности

Анализ проведенных опытов позволяет ответить на вопрос, имеющий прямое отношение к взаимодействию излучения и вещества. В стоячей электромагнитной волне пучности векторов Е и Н пространственно разделены, и, следовательно, в принципе можно установить, какой из них ответствен за фотохимическое действие. В этих опытах свет отражался от металлической поверхности, которая, как уже указывалось, эквивалентна в смысле отражения диэлектрику с очень большим показателем преломления. Поэтому на границе раздела происходит изменение фазы вектора Е на п. [c.78]

Пространственную картину интерференции называют обычной стоячей волной. Характерная конфигурация стоячей волны, возникающей в результате интерференции излучения двух когерентных (т. е. синфазных) источников Si и S2, показана на рис. И в виде сечения стоячей волны плоскостью, проходящей через источники. Затушеванным частям на рисунке соответствуют участки поля, в которых интенсивность света максимальна, такие участки называются пучностями стоячей волны. Пучности разделены узлами , в узлах интенсивность поля минимальна. Узлы и пучности образуют сложную систему пространственных поверхностей, при этом каждая такая поверхность определена те1 , что условия интерференции на ней должны быть одинаковыми. Соответственно этому каждая поверхность пучностей, как и каждая поверхность узлов, представляет собой геометрическое место точек, равноудаленных от источников 5i и S2. В целом, в случае интерференции излучения двух точечных источников, поверхности узлов и пучностей образуют систему вложенных друг в друга гиперболоидов вращения. [c.28]

Во время сварки в системе вибратор — концентратор — пластик — отражатель устанавливается стоячая волна, пучность которой должна по возможности совпадать с зоной контакта соединяемых деталей. При падении ультразвуковой волны на границу раздела двух сред, образуемых с одной стороны металлическим концентратором, с другой — пластмассой, обладающей иными акустическими свойствами, только часть колебательной энергии переходит в материал, остальная часть отражается -обычно с изменением фазы. [c.212]

При интерференции монохроматических волн, распространяющихся навстречу друг другу, образуются стоячие волны (см. т. П1, 140). В этом случае, как видно из формулы (26.12), ширина полосы Ах равна Я/2, т. е. расстоянию между соседними пучностями или узлами. В случае электромагнитных волн пучности (узлы) электрического вектора Е совпадают с узлами (пучностями) магнитного вектора В. Таким образом, в стоячей волне электрическое и магнитное поля можно пространственно разделить и исследовать свойства и действия этих полей в отдельности. Моменты прохождения электрического и магнитного полей через максимум в стоячей волне не совпадают, а сдвинуты относительно друг друга на половину периода световых колебаний. Получение стоячих световых волн наталкивается на трудности, связанные с малостью длины волны. Эти трудности впервые были преодолены О. Винером (1862— 1927) в 1890 г. [c.252]

При распространении продольной волны в среде последовательно возникают области сжатия и разрежения. В стоячей волне в точках с максимальной амплитудой колебаний — в пучностях наблюдается область сжатия, а в узлах — область разрежения. Для бегущей волны пучности и узлы в любой точке пространства чередуются. [c.14]

Изменение фазы электрического вектора на я приводит к тому, что его узлы совпадают в стоячей волне с пучностями магнитного вектора и наоборот, т. е. узлы и пучности электрического вектора сдвинуты на четверть длины волны по [c.97]

Если приемник радиации реагирует (как это обычно бывает) на , то можно измерить расстояние между двумя узлами или двумя пучностями Е и определить длину волны. Такой метод, впервые примененный в классических экспериментах Герца с дециметровыми волнами, нетрудно проиллюстрировать, используя технику УКВ (Х 3 см), что облегчается высокой степенью монохроматичности излучения клистрона. В этом опыте электромагнитная волна падает под прямым углом на поверхность какого-либо вещества, хорошо отражающего УКВ, например на лист металла. Приемник УКВ, перемещаемый вдоль линии распространения волны (рис. 2.4), будет регистрировать пучности вектора Е, расстояние между которыми составит примерно 1,5 см. [c.77]

Опыт должен состоять в установлении распределения слоев выделившегося серебра в толще эмульсии. Трудность этого наблюдения, связанную с малыми расстояниями между пучностями и узлами, Винер обошел, применив прием малого наклона , впервые указанный Ньютоном (см. 26). Система стоячих волн получалась Винером в воздухе при отражении монохроматического света от металлического зеркала. На рис. 5.3, представляющем схему подобного опыта, показано положение очень тонкого (около светочувствительного слоя, образующего малый угол ф с поверхностью зеркала ММ. Стеклянная пластинка, на которую нанесен [c.116]

Нетрудно видеть, что условие, облегчающее наблюдение колец Ньютона, состоит в очень малом наклоне поверхности линзы к поверхности пластинки. Подобный прием был много лет спустя применен в опытах Винера. Как уже упоминалось в 23, в одном из опытов, особенно отчетливо определяющих положение пучностей и узлов по отношению к поверхности пластинки, Винер, пользуясь расположением, данным Ньютоном, получил стоячие волны в пространстве между линзой и пластинкой и наблюдал следы пучностей в виде концентрических колец, подобных кольцам Ньютона. [c.126]

Особенно высокие требования предъявляются к частотно-контрастным характеристикам при получении толстослойных (трехмерных) голограмм, так как расстояние между пучностями в. этом случае имеет порядок л/2, что при длине волны гелий-неонового лазера (/.= 0,6328 мкм) требует разрешения около 5000 линий/мм при высоком контрасте. [c.38]

Из распределения амплитуд скоростей и деформаций, приведенного на рис. 436, нетрудно усмотреть, что для каждой данной гармоники узлы скоростей совпадают с пучностями деформаций и, наоборот, пучности деформаций — с узлами скоростей, а также что узлы и пучности скоростей (или узлы и пучности деформаций) расположены в чередующемся порядке на расстоянии Х /4 друг от друга, где Xfi — длина волны, соответствующая данной гармонике. [c.667]

Бегущая волна скоростей отражается от закрепленного конца стержня также с поворотом фазы на я (аналогично тому, как при отражении отдельного импульса от закрепленного конца стержня скорость изменяет знак). Соотношение между фазами падающей и отраженной волн скоростей получается такое же, как и для волны смещений. Поэтому узлы скоростей в стоячей волне образуются в тех же точках, что и узлы смещений. Это и понятно в узле смещений сечение стержня все время остается в покое, следовательно, и скорость в этом сечении все время равна нулю. Ясно также, что пучности скоростей лежат в тех же точках, что и пучности смещений. [c.685]

Что касается бегущей волны деформаций, то при отражении от закрепленного конца стержня она не изменяет фазы (так же, как не изменяется знак деформации для отдельного импульса). Соотношение между фазами падающей и отраженной волн для д ормаций будет не таким, как для смещений и скоростей, вследствие чего узлы деформаций получатся не в тех местах, где узлы смещений. Можно было бы, складывая падающую и отраженную волны деформаций, как это было сделано для волны смещений, найти места узлов и пучностей деформаций. Но и без этих расчетов можно сказать, что на закрепленном конце стержня должна получиться пучность деформации, так как в этом месте падающая и отраженная волны деформаций совпадают по фазе. [c.685]

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]

Для стержня, один конец которого совершает заданное гармоническое движение, в отличие от натянутой струны, может встретиться и другой случай, когда второй конец стержня не закреплен. Условия отражения падающей волны будут иными — соответственно изменится распределение узлов и пучностей стоячих волн. При отражении от свободного конца волна смещений и волна скоростей отражаются без изменения фазы, а волна деформаций изменяет фазу на я. (Так же, как в случае отражения отдельного импульса от свободного конца, и по тем же причинам, не изменяется знак смещения и скорости и изменяется знак деформации.) Если в падающей волне смещение меняется по закону . /, х [c.686]

Амплитуда распределяется по закону косинуса (а не синуса, как в случае закрепленного конца) и при х = I, т. е. на свободном конце, достигает максимума. Таким образом, на свободном конце стержня стоячие волны образуют пучность смещений и скоростей и узел деформаций (волна деформации отражается с изменением фазы на я). В остальном распределение узлов и пучностей получается такое же, как в случае закрепленного конца узлы и пучности чередуются и лежат на расстояниях /4 друг от друга. [c.687]

Так как амплитуды падающей и отраженной волн в этом случае зависят от х (расстояния от начала стержня), то мы их будем обозначать соответственно через Xi (х) и (х), причем Xi > Xj и Xj есть убывающая, а Xj — возрастающая функция х. Когда амплитуды двух волн, распространяющихся в противоположных направлениях, везде одинаковы, то Амплитуды стоячей волны в пучностях, как мы видели, равны удвоенной амплитуде двух волн и одинаковы во всех пучностях. Если же две волны, распространяющиеся в противоположных направлениях, имеют разные амплитуды х) и (л ), то волну большей амплитуды Х можно разбить на две составляющие, с амплитудами (л-) и Xi (х) — Х-2 (х). [c.691]

Первая из этих составляющих вместе со второй волной амплитуды Х. (х) образует стоячую волну с амплитудами в пучностях, равными 2X2 (л). Второй составляющей, распространяющейся от начала стержня к концу его, не соответствует никакая волна, распространяющаяся в обратном направлении, и следовательно, вторая составляющая с амплитудой Xi (х) — Х (х) есть просто бегущая волна с амплитудой, убывающей с ростом х (так как Хх — убывающая, а Xj —возрастающая функция л) в частности, у начала стержня (х = 0) амплитуда этой бегущей волны равна Xj (0) — — Ха (0), а у конца стержня (х = I) Х (I) — Ха (I) = О, если потерями энергии при отражении можно пренебречь. Эта бегущая волна несет с собой энергию, возникающую у начала стержня за счет работы внешней силы распространяясь по стержню, эта энергия расходуется на потери, происходящие при колебаниях во всех участках стержня (поэтому бегущая волна по мере распространения затухает). [c.691]

Присутствие в стержне помимо стоячей также и бегущей волны (существование которой, как мы убедились, обусловлено потерями энергии в стержне) приводит к тому, что в тех местах, где образовались узлы стоячей волны (либо смещений и скоростей, либо деформаций), амплитуды соответственно смещений и скоростей или деформаций оказываются отличными от нуля, так как на стоячую волну налагается бегущая волна, амплитуды смещений, скоростей и деформаций которой нигде не обращаются в нуль. При этом чем больше потери энергии в стержне, тем меньше амплитуда Ха (х) и тем больше амплитуда бегущей волны Xi (х) — Xj (х) во всех точках стержня, и в частности во всех узлах стоячей волны, в том числе в начале стержня (где хотя и образуется узел смещений и скоростей стоячей волны, но где результирующие амплитуды смещений и скоростей не равны нулю, а имеют тем большие значения, чем больше потери энергии в системе). Этот вывод подтверждает справедливость тех представлений, из которых мы исходили выше при обсуждении вопроса о величине амплитуды стоячих волн в пучности для случая стержня, один конец которого совершает заданное движение. [c.691]

Учтя все сказанное, мы можем констатировать, что частоты нормальных колебаний стержня и частоты действующей на стержень внешней силы, при которых амплитуды стоячих волн в пучностях достигают максимума, при аналогичных краевых условиях совпадают при одинаковых краевых условиях на обоих концах стержня на длине стержня должно укладываться целое число полуволн, а при разных краевых условиях на обоих концах стержня — нечетное число четвертей волн. [c.692]

Можно сказать, что в системе с одной степенью свободы также устанавливается стоячая волна с узлами смещений на закрепленных концах пружин и с пучностью смещений в средней точке, т. е. с таким же расположением узлов и пучностей, как у наинизшего нормального колебания исходной системы с п степенями свободы, но отличным от синусоидального распределением амплитуд. [c.701]

Иная интерференционная картина получается в тех случаях, когда Две плоские волны распространяются не в противоположные стороны, а под углом друг к другу. Например, при частичном отражении плоской волны от экрана, поставленного под углом к направлению движения волны (рис. 454), перед экраном получаются стоячие волны с пучностями и узлами, расположенными на пересечении фронтов падающей и отраженной волн. [c.709]

На основе этих представлений Г. Липпман разработал метод цветной фотографии, который хотя и не получил практического применения, одиако представляет в данном случае интерес с точки зрения наглядной иллюстрации данного явления. Схема метода Липпмана приведена на рис. 12. Излучение некоторого объекта (лучи 1, h, h) фокусируется объективом фотоаппарата О на фотопластинку, повернутую таким образом, что изображение проецируется на эмульсионный слой с через стеклянную подложку а. К обратной сто-poiHe эмульсионного слоя с вплотную прилегает ртутное зеркало z. Фотопластинка изготавливается по специальной технологии, разработанной Липпманом, и отличается очень высокой разрешающей способностью, а также тем, что ее эмульсионный слой прозрачен. (Такие фотопластинки, известные под названием липпмановские , широко используются и в настоящее время). Пройдя через прозрачный эмульсионный слой с, излучение объекта отражается в обратном направле-ни ртутным зеркалом z. В результате сложения падающего и отраженного излучения над поверхностью зеркала возникает стоячая световая волна, пучности которой di, d , d-> представляют собою систему плоскостей, параллельных поверхности зеркала и отстоящих друг от друга на расстоянии, равном половине длины волны падающего излучения, т. е. на расстоянии порядка четверти микрона. Если падающее излучение немонохроматично, то по мере удаления от поверхности зеркала концентрация света в пучностях уменьшается и распределение интенсивности света становится равномерным. Характерная зависимость интенсивности стоячей волны от расстояния до поверхности зеркала приведена в нижней части рис. 12. [c.32]

Напряжение в этой точке равно нулю. Т. о. п А. получились типичные стоячие волны силы тока и напряжения. В конце А. получается узел тока и пучность напряжения, через полдлины волны—пучность тока и узел напряжения и т. д. (фиг. 8). Если длина А. меньше половины длины волны, то наибольшая сила тока у основания антенны распределение силы тока и напряжения изображены для этого случая на фиг. 9. На фиг. 10 и 11 изображены кривые ра- [c.398]

Точки, где амплитуда равна 2Eq, удовлетворяют условию os (kx + л/2) ==1, т. е. kx + л/2 = тл, где m = 1, 2, 3,. .. — целые числа. Эти точки называются пучностями. Их координаты будут л уч = Я/2 (т— /2)- Легко видеть, что первая пучность (т = 1) электрического (светового) поля удалена на V4 от отражающей поверхности металлического зеркала, а последующие располагаются через каждые полволны. Следовательно, расстояние между соседними узлами н пучностями будет равно четверти длины волны. [c.97]

Под действием света происходит разложение бромистого серебра, входящего в состав фотоэмульсии на пластинке П. Если действие света связано с влиянием электрического вектора, то вблизи поверхности зеркала (где располагается узел электрического вектора) почернения быть не должно и периый черный слой должен образоваться на пластинке на расстоянии в четверть длины световой волны от поверхности зеркала (в пучности электрического вектора). В дальнейшем черные (а также светлые) слои будут расположены друг от друга на расстоянии Я/2. [c.98]

Положим, что на поверхность стекла падает монохроматический свет длиной скажем красный. Отраженный от поверхности ртутного зеркала свет образует с падающим стоячие световые волны. В пучностях электрического вектора происходит максимальное разложение бромистого серебра (почернение) так, что в толще эмульсии образуются эквидистантные полупрозрачные слои серебра, расположенные друг от друга на расстояипн Хх/2. Если на обрабо- [c.98]

Исследуем полученную суммарную волну (2.6). Это линейно поляризованная стоячая волна на границе раздела находятся узел Е и пучность Н (только эта особенность связана с конкретизацией задачи — выбором ri2>ni). Временная зависимость полей для различных точек пространства (г = onst) представлена на рис. 2.3, а. Подставляя определенные значения t (например. [c.76]

Соответствуюший опыт для исследования действия света на фотографическую эмульсию был выполнен Винером (1890 г.). Идею Винера легко понять, вообразив следующий опыт. Представим себе слой фотографической эмульсии, налитой на зеркальную металлическую поверхность. Падающий нормально на зеркало сквозь эмульсию монохроматический (приблизительно) свет отражается от металлического зеркала и дает систему стоячих волн, причем ближайший к зеркалу (первый) узел электрического вектора расположится на поверхности зеркала, ибо в случае отражения от металла меняет фазу именно электрический вектор первый узел магнитного вектора расположится на расстоянии в четверть световой волны от нее. В толще фотографической эмульсии поле световой волны будет представлено системой узлов и пучностей напряженностей электрического и магнитного полей с соответствующими переходами от узлов к пучностям. [c.116]

Фотографическое действие связано с воздействием электромагнитных сил на бромистое серебро, представляющее собой светочувствительную компоненту фотографической эмульсии. В соответствии со слоистым распределением в пространстве амплитуд напряженностей электрического и магнитного полей и разложение бромистого серебра должно произойти слоями максимум разложения (почернения пластинки) должен приходиться на слои, соответствующие максимальным значениям этих амплитуд. Если фотографическое действие вызывается электрическим вектором, то, очевидно, на поверхности зеркала разложения бромистого серебра не должно быть и первый черный слой должен образоваться на расстоянии четверти волны от поверхности зеркала и далее через каждые полволны. Если же определяющую роль играет магнитный вектор, то первый слой выделившегося серебра должен лежать в области первой его пучности, т. е. на поверхности зеркала. [c.116]

Опыт Винера, позволивший впервые получить стоячие световые волны, показал также, что фотографическое действие световой волны связано с ее электрическим вектором. Позднее Друде и Пернет (1892 г.) повторили опыт Винера, заменив фотографический слой тонкой пленкой флуоресцирующего вещества, и также обнаружили, что максимум действия лежит в областях пучностей электрического вектора. Аналогичный опыт с фотоэлектрическим слоем был осуществлен Айвсом (1933 г.) и в этом случае, как и следовало ожидать, эффект вызывался электрическим вектором. [c.117]

Структура интерференционной картины во встречных пучках, как у же отмечалось, представляет собой систему плоскостей узлов и плоскостей пучностей стоячей волны, которая будет зафиксирована в толзцине слоя фотоэмульсии в виде полупрозрачных отражающих слоев серебра. Для появления у голограмм1>1 трехмерных свойств необходимо, чтобы на толщине фотоэмульсии укладывалось по крайней мере несколько отражающих слоев. Благодаря избирательности трехмерной голо[раммы по отношению к частоте света восстановление изображения можно осуществлять с помощью источника, имеющего сплошной спектр (например лампы накаливания или Солнца). [c.45]

Если это условие соблюдено точно, то, как следует из наших рас-суждений, амплитуда стоячей волны в пуч юсти должна возрасти до бесконеч1юсти, так как только волна с бесконечно большой амплитудой в пучности может дать конечную амплитуду на бесконечно малом расстоянии от узла. Однако к такому результату мы пришли только потому, что не учитывали затухания при распространении волн в стержне. Как мы увидим ниже, затухание приводит к тому, что и в точке, где образуется узел стоячей волны, амплитуда смещений все же не падает до нуля. Поэтому, если задать смещения с конечной амплитудой концу стержня, на котором должен установиться узел волны смещений, то амплитуда в пучности волны будет хотя и большой, но все же конечной она будет тем больше, чем меньше затухание волн в стержне. [c.684]

Условиеполучения стоячих волн наибольшей амплитуды можно получить из тех же соображений, что и в случае стержня с закрепленным вторым концом. У левого конца стержня, движение которого задано, должен лежать узел смещений образующейся стоячей волны (рис. 449). Но на свободном конце стержня образуется пучность смещений. Оба эти условия будут соблюдены, если на длине стержня уложится нечетное число четвертей волн. [c.687]

Что касается стоячей волны с амплитудами 2Xj (х) в пучностях, то эти амплитуды возрастают с ростом х (Ха — возрастающая функция х) от 2Ха (0) у начала стержня до 2Xi(0 =2Xj (I) у конца стержня (напомним, что потерями энергии при отражении от конца стержня мы пренебрегаем). Если потери энергии в стержне или длина стержня столь значительны, что отраженная волна затухает, не достигнув начала стержня, т. е. Xj (х-) обращается в нуль при л > О, то у начала стержня стоячая волна вовсе будет отсутствовать и возникнет только ближе к концу стержня. Это и есть уже упоминавшийся случай, когда явления, происходящие у конца стержня (отражение волны), никак не сказываются на явлениях, происходящих в начале стержня, и начальный участок стержня можно рассматривать как участок бесконечно длинного стержня, по ноторому распространяется только бегущая волна. [c.691]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...