Оптически прозрачная среда

Операция осреднения величин при турбулентном движении 41 Оптически прозрачная среда 24 [c.313]

Лазер является идеальным источником в системах измерений, использующих интерференционные и дифракционные явления. Применение лазеров для измерения размеров и перемещений составляет в машиностроении и приборостроении значительную долю всех измерений. Особенно широкое применение лазерные методы нашли при измерении размеров малых объектов, скоростей и расходов потоков оптически прозрачных сред. [c.4]

В настоящее время осуществлены лазерные приборы для измерения линейных скоростей и расходов потоков оптически прозрачных сред, например скорости течения воды, ветра и т. д., основанные на эффекте Френеля. При этом возможно измерение скорости от одного метра в час до десятков метров в секунду. Такие приборы высокочувствительны, не имеют движущихся частей, практически безынерционны, не вносят возмущений в измеряемый поток. [c.230]

Широкое применение найдут лазеры в научных исследованиях. Важной областью явится использование перестраиваемых по частоте лазеров для спектральных исследований с высокой чувствительностью и разрешающей способностью. Наличие мощных непрерывных и импульсных лазеров позволит более совершенно провести исследования в области взаимодействия излучения с непрозрачными средами, изучить нелинейные эффекты, возникающие при прохождении интенсивного лазерного излучения через оптически прозрачные среды. [c.323]

Разрешающая способность оптических методов достаточно велика, они позволяют получать качественные и количественные данные о стационарных и нестационарных процессах теплообмена и массообмена в оптически прозрачных средах, где показатель преломления света по каким-либо причинам меняется. Поэтому область возможных приложений интерференционных и теневых методов весьма разнообразна они применяются при контроле и регулировании течения прозрачных однофазных газообразных и жидких сред, многофазных сред, смесей газов, жидкостей и твердых тел на основе пространственно-временных изменений полей плотности среды. [c.276]

Проведя серию измерений параметров ударных волн и волн разрежения при различных начальных условиях и давлениях ударного сжатия, получают массив экспериментальных данных для построения калорического уравнения состояния Е = Е(р, У). Внутренняя энергия, однако, не является термодинамическим потенциалом по отношению к переменным р, V п для построения замкнутой термодинамики системы необходима дополнительная зависимость температуры Т = Т(р, У). В оптически прозрачных средах температура измеряется совместно с другими параметрами ударного сжатия. Металлы же непрозрачны, так что световое излучение ударно-сжатой среды недоступно для регистрации. [c.344]

Для практически важных значений критерия Ви=1—2 суммарный удельный тепловой поток с увеличением Ви уменьшается с 24 до 19 кВт-м-2 и доля конвективной составляющей в суммарном удельном тепловом потоке увеличивается от 16,5 до 24 %. Равное значение лучистой и конвективной составляющей достигается при значении Ви = 9, что несколько больше, чем для условий ламинарного пограничного слоя. Влияние лучистой составляющей на суммарный тепловой поток перестает быть существенным при Ви>60, что значительно больше соответствующих значений Ви для условий ламинарного пограничного слоя (Ви = 20). Это объясняется влиянием турбулентного коэффициента теплопроводности на диффузионный процесс переноса лучистой тепловой энергии. Турбулентный коэффициент переноса интенсифицирует процесс передачи тепла как за счет конвекции, так и за счет радиации. Однако зависимость радиационной составляющей от температурного напора ДГ более сильная, чем составляющей конвективной. Значение суммарного удельного потока для условий примера, определенное по зависимости, традиционно применяемой для задач огнестойкости, более чем в 2 раза превышает найденные в соотношении с настоящей теорией. Причем если величина конвективной составляющей практически одинакова (д. =4,2 кВт-м" ) и по настоящей теории при изменении Ви от 1 до 2 изменяется от 4 до 4.4 кВт-м- , то значения радиационной составляющей существенно отличаются лучистая составляющая, найденная в соответствии с традиционным методо.м, 9пв=45 кВт-м" и по настоящей теории дан=24—19 кВт-м- при изменении Ви от 1 до 2. Такое различие объясняется тем, что в традиционном методе расчета используется модель оптически прозрачной среды между двумя бесконечными плоскопараллельными поверхностями. Для задач определения фактического предела огнестойкости в связи со спецификой проведения экспериментов такая модель допустима. В условиях реальных пожаров она вносит существенную ошибку в анализ теплового воздействия очага пожара на строительные конструкции. Сравнение результатов расчета удельных тепловых потоков на вертикальных конструкциях при пожарах, полученных с помощью разработанной в настоящем разделе теории с экспериментальными данными, приведено в разд. 3.3 настоящей главы. [c.81]

Интерференционно-поляризационная микроскопия для контроля качества оптически прозрачных сред с фазовыми неоднородностями. [c.515]

В заключение заметим, что в последнее время обнаруживается все более тесная связь между нелинейными оптическими явлениями и разрушением оптически прозрачных сред в интенсивных лазерных полях. С одной стороны, такие эффекты, как многофотонное поглощение и вынужденное рассеяние, могут стать причиной разрушения среды. С другой — разрушение сред ограничивает предельные потоки мощности, которые могут быть пропущены через среду, и, следовательно, ограничивает возможности наблюдения взаимодействий высоких порядков и эффективность практических устройств, использующих нелинейные оптические явления. [c.27]

До того как стало возможным получать гиперзвук искусственным путем, изучение гиперзвуковых волн и их распространение в жидкостях и твердых телах проводилось главным образом оптическим методом, основанным на исследовании рассеяния света на гиперзвуках теплового происхождения. При этом было обнаружено, что рассеяние в оптически прозрачной среде происходит с образованием нескольких спектральных линий, смещенных относительно частоты падающего света на частоту гиперзвука. [c.43]

У. применяют при исследованиях дисперсных систем, для контроля чистоты атм. воздуха, воды, степени загрязнения оптически прозрачных сред посторонними включениями. [c.782]

В случае малой оптической толшины среды в направлении распространения излучения и при условии малости поглощения и собственного излучения среды будет справедливо приближение прозрачного газа [125]. Интенсивность падающего излучения в этом приближении остается практически неизменной при его распространении. [c.143]

Уравнение (5.114) можно упростить, если ввести некоторые геометрические и оптические ограничения. Предполагается, что рассматриваемая система представляет собой однородный слой, состоящий из множества частиц, взвешенных в прозрачной среде и ограниченных бесконечными поверхностями, которые испускают и отражают излучение диффузным образом. Частицы предполагаются гомогенными сферами одинакового диаметра с известным [c.239]

Возможность осуществления технологического процесса в любой оптически прозрачной для излучения среде. [c.126]

Оказывается, при распространении через среду мощных световых потоков прозрачность среды существенно изменяется. Некоторые среды, оптически непрозрачные для слабого излучения, становятся прозрачными при распространении через них мощного излучения (просветление среды). Наблюдаются и обратные явления (затемнение среды). [c.282]

Весьма интересна последняя фраза в этом высказывании. Для того чтобы происходило рассеяние корпускул друг на друге, необходимо допустить, что их масса не постоянна. На языке квантовой оптики это соответствует тому, что изменяется частота света. Такое явление действительно наблюдается при взаимодействии лазерных пучков в прозрачных средах, например в кристаллах, при определенных условиях. Оно относится к нелинейно-оптическим явлениям. При этом действительно происходит взаимодействие фотонов друг с другом (тогда как в вакууме или воздухе фотоны практически не взаимодействуют). Ну как же тут не вспомнить упоминавшееся ранее замечание Ломоносова о том, что в прозрачных твердых телах световые корпускулы обязательно должны взаимодействовать друг с другом [c.23]

Явление затемнения среды. Это нелинейно-оптическое явление, предполагающее обратимое затемнение первоначально прозрачной среды при облучении ее интенсивным светом, представляет собой не что иное, как многофотонный внутренний фотоэффект. Рассмотрим это явление в приложении к практически важной задаче — растягиванию во времени лазерного импульса. Существуют способы, позволяющие получать лазерные импульсы длительностью, например, 10 с ( гигантские импульсы ). Однако для некоторых задач нужны более длительные импульсы — длительностью 10 —10 с. В подобных случаях можно использовать лазер, генерирующий гигантские импульсы , но при этом принять меры для растягивания таких импульсов во времени (надо реализовать отрицательную обратную связь). [c.230]

Выще были приведены примеры использования оптических методов для исследования прозрачных сред. При помощи интерферометрических методов возможно также исследование поверхностей непрозрачных тел. Рассмотрим, например, важный с практической точки зрения случай деформации поверхности диска при воздействии на нее мощных тепловых потоков. [c.226]

В оптоэлектронных устройствах, основанных на магнитных средах, используются такие свойства магнитных материалов, как высокая оптическая прозрачность в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах длин волн, мощные магнитооптические эффекты, обусловленные взаимодействием света и магнитной среды, а также эластичность доменной структуры, способной в широких пределах изменять свои параметры под действием тепловых и магнитных воздействий. [c.29]

Оптические методы. Эти методы рекомендуется применять для измерения тонкослойных пленок (до 40 мкм), обладающих хорошими оптическими свойствами и нанесенных на тщательно подготовленную поверхность изделия. При этом определение толщины пленок во многом зависит от точности установления показателя преломления света прозрачными средами. К этим методам относятся поляризационный, определение толщины по цвету окраски и интерференционный. [c.116]

Интерференционно-поляризационная микроскопия для контроля качества оптически прозрачных сред с фазовыми неоднородностями (метод акад. Лебедева А. А., приборы Интерфакс фирмы Цейс и др.). [c.111]

До того как стало во шожным получать Г. искусств, путём, изучение Г. в жидкостях и твёрдых телах проводилось гл. обр. оптич. методом (рассеяния света на Г. теплового происхождения). Было обнаружено, что рассеяние света в оптически прозрачной среде проис- [c.476]

Акустооптич. М. с. на двулучепреломлении довольно эффективны на низких частотах, а на высокой УЗ-час-тоте преимущество имеют М. с., использующие дифракцию света на ультразвуке. Акустич. волна, распространяющаяся в оптически прозрачной среде, сопровождается появлением в этой среде бегущей периодич. последовательности изменений показателя преломления. Образуется структура, аналогичная дифракцион- [c.181]

В далёких УФ- и ИК-областях, в к-рых диэлектрики характеризуются сильным поглощением (х > 1), козф. О. с. достигает значений Л > 0,9. В этих спектральных областях происходит резкое изменение дисперсии показателя преломления напр., для ионных кристаллов значения п изменяются от 0,1 до 10. Вследствие аномальной дисперсии (к-рая всегда есть в области сильного изменения х) появляются две характерные точки пересечения кривых дисперсий граничащих сред, для к-рых ЯJ — я,, а показатель поглощения для одной из этих точек X < 0,1, а для другой х > 1. В результате и в спектре отражения наблюдается минимум в области малого поглощения (х < 0,1) напр., для кварцевого стекла вблизи оси. полосы поглощения А, = 9 мкм величина Д — 0,00006 для х > 1 Л — 0,75. На рис. 1 (вверху) изображены дисперсионные кривые я(Х) для двух первых оптически прозрачных сред — воздуха ( (В = 1) и алмаза (nJg ) и для второй среды в окрестности её полосы поглощения к). Для воздуха и второй среды при равенстве Ящ— г (точки 1 в. 2) наблюдается минимум в спектре отражения (рис. 1, внизу), когда Хг < 0,1 на длине волны 1. Для алмаза и второй среды при равенстве Пу, (точки 3 в 4) минимум в [c.510]

Задачи лучистого теплообмена. Этот класс объединяет все задачи лучистого теплообмена внутри газов, между газами и твердыми телами, между твердыми телами. Наиболее сложная часть задач данного класса — задачи излучения газов — связана с рен1ением интегродифференциальных уравнений теплообмена. Используются численные методы, разработанные для решения задач пограничного слоя и дополненные интегральными методиками (по частотам и простзанству) расчета оптических свойств среды [8]. В большом числе практически важных задач лучистый теплообмен достаточно учитывать только в граничных условиях для уравнения энергии. Это случаи, когда лучистый поток без изменений идет через оптически прозрачную среду, и тогда рассмотренные выше методы поиска решений применимы и к задачам конвективного теплообмена с лучистым потоком теплоты. [c.188]

Волоконно-оптические преобразователи скорости. Для измерения двух компонент скорости в газах и капельных жидкостях могут быть применены также двухкомпонентные волоконно-оптиче-ские преобразователи скорости (ДВОИПС) [14]. Для оптически прозрачных сред используется ДВОИПС, изображенный на рис. 6.12. Упругий чувствительный элемент является продолжением стеклянного подводящего световода, связанного с источником света (лампой накаливания или светоизлучающим диодом), двух приемных световодов, соединенных по образующей и расположенных так, что их торцы находятся перед торцом чувствительного элемента. Приемные светоизлучающие диоды связаны с фотоприемниками. При помещении преобразователя в поток жидкости чувствительный элемент изгибается под действием силы лобового сопротивления, что приводит к перераспределению света между приемными световодами. Измеряя световые потоки с помощью фотоприемников, можно определить модуль и направление вектора скорости. ДВОИПС имеет некоторые преимущества по сравнению с термоанемометром. Объем, в котором производится осреднение измеренной скорости, на несколько порядков меньше, чем у термоанемометра со скрещенными нитями, и [c.385]

Амплитудная модуляция достигается обычно с помощью аку-стооптического модулятора. Такой модулятор состоит из оптически прозрачной среды, например кварца, в которой возбуждается ультразвуковая волна (рис. 4.5). Распространяющаяся [c.144]

До того как стало возможным получать Г. искусственным путём, изучение гиперзвуковых волн и их распространение в жидкостях и твёрдых телах проводилось гл. обр. оптич. методом, основанным на исследовании рассеяния света на Г. теплового происхождения. При этом было обнаружено, что рассеяние в оптически прозрачной среде происходит с образованием нескольких спектральных линий, смещённых относительно частоты падающего света на частоту Г. (т. н. М анделъштама — Бриллюэна рассеяние). Исследования Г. в ряде жидкостей привели к открытию в них зависимости скорости распространения Г. от частоты (см. Дисперсия скорости Звука) и аномального поглощения звука на этих частотах. Изучение Г. теплового происхождения рентгеновскими методами показало, что тепловые колебания атомов в кристалле приводят к диффузному рассеянию рентгеновских лучей, размазыванию пятен, обусловленных взаимодействием рентгеновских лучей с атомами, и к появлению фона. По диффузному рассея- [c.87]

Обширные возможности для индикации УЗ представляют различные оптич. методы, применяемые от низких УЗ-вых до гиперзвуковых частот в широком динамич. диапазоне (см. Визуализация звукового поля, Дифракция света на ультразвуке). Дополнительными достоинствами этих методов являются возможность измерений внутри твёрдых тел, отсутствие возмущения акустич. поля, безынерционность, свобода от электромагнитных помех. Их применение, естественно, ограничено оптически прозрачными средами. [c.272]

Для приема ультразвука можно использовать оптические способы [4], однако почти все они обладают низкой чувствительностью и предусматривают предварительную передачу ультразвука в оптически прозрачную среду, т. е. не являются бесконтактными. Гхч кошактное оптическое наблюдение за колебаниями поверхности контролируемого твердого тела осущестплястся с помощью интерферометра [46]. Луч лазерп / (рис. 28) расщепляется полупрозрачным зеркалом ил два луча, ко- [c.64]

В случае оптически тонкой и толстой сред уравгения переноса энергии излучения удается существенно ] простить. В частности, оптически тонкую среду можно считать прозрачной, т. е. в этом случае фотоны перемещаются в газе без поглощения и испускания, так как они не исгыты-вают столкновений. Поэтому в уравнении баланса энергии (5.1.18) величину следует считать равной нулю. Выражение для лучистого теплового потока на непрозрачней серой поверхности твердого тела имеет вид [c.206]

Из данного примера было бы, однако, неправильно сделать заключение, что оптические свойства дисперсных систем не связаны закономерно с оптическими свойствами материалов. Наоборот, знание основной оптической характеристики материала, его комплексного показателя преломления необходимо для расчета оптических свойств дисперсных систем наряду с такими их характеристиками, как оптические свойства среды, размер частиц, порозность системы. Поэтому накопление фундаментальных олытных данных об оптических свойствах различных технических материалов в инфракрасной части спектра и пределах колебаний этих свойств в зависимости от количества различных примесей является важной задачей дальнейших исследований. Внешний вид материалов, как известно, не позволяет судить о их прозрачности для инфракрасных лучей, и мы лишены подобного простейшего ориентира, обычного для видимой части спектра. Так, привычно непрозрачный шлак оказывается хорошо прозрачным для инфракрасного излучения. [c.80]

ОПТИКА [ асферическая содержит элементы, поверхности которых, не имеют сферической формы просветленная обладает уменьшенными коэффициентами отражения света у отдельных ее элементов путем нанесения на них специальных покрытий) как оптическая система (волновая изучает явления, в которых проявляется волновая природа света волоконная рассматривает передачу света и изображений по световодам и пучкам гибких оптических волокон геометрическая изучает законы распространения света в прозрачных средах на основе представлений о световых лучах интегральная изучает методы создания и объединения оптических и оптоэлектронных элементов, предназначенных для управления световыми потоками квантовая изучает явления, в которых при взаимодействии света и вещества существенны квантовые свойства света и атомов вещества когерентная изучает методы создания узконаправленных когерентных пучков света и управления ими нелинейная изучает распространение мощных световых пучков в оптически нелинейных средах (твердые тела, жидкости, газы) и их взаимодействие с веществом силовая изучает воздействие на твердые тела интенсивного светового излучения, в результате которого может нарушаться механическая цельность этих тел статистическая изучает статистические свойства световых полей и особенности их взаимодействия с веществом тонких слоев изучает прохождение света через прозрачные слои вещества, толщина которых соизмерима с длиной световой волны физическая изучает природу света и световых явлений) как раздел оптики электронная занимается вопросами формирования, фокусировки и отклонения пучков электронов и получения с их помощью изображений под воздействием электрических и магнитных полей корпускулярная изучает законы движения заряженных частиц в электрическом и магнитном полях нейтронная изучае взаимодейс вие медленных нейтронов со средой) как раздел физики] [c.255]

ЛАЗЕРЫ НА ЦЕНТРАХ ОКРАСКИ (ЛЦО) - лазеры, в к-рых активной средой служат ионные кристаллы с центрами окраски. Под воздействием ионизирующих излучений 7-лучей, электронов высокой энергии, рентг. лучей, нейтронов) либо при нагреве в парах щелочных или щелочноземельных металлов в оптически прозрачных, бесцветных кристаллах возникают вакансии, локализующие на себе за счёт кулоповского притяжения [c.566]

ЛУЧЕВАЯ ПРбЧНОСТЬ — способность среды или элемента силовой оптики сопротивляться необратимому изменению оптич. параметров и сохранять свою целостность при воздействии мощного оптич. излучении (папр., излучения лазера). Л. п. при многократном воздействии часто наз. лучевой стойкостью. Л. п. определяет верх, значение предела работоспособности элемента силовой оптики. Понятие Л. п. возникло одновременно с появлением мощных твердотельных лазеров, фокусировка излучения к-рых в объём или на поверхность среды приводила к её оптическому пробою. Л. п. численно характеризуется порогом разрушения (порогом пробоя) q — плотностью потока оптич. излучения, начиная с к-рой в объёме вещества или на его поверхности наступают необратимые изменения в результате выделения энергии за счёт линейного (остаточного) или нелинейного поглощения светового потока, обусловленного много-фотонным поглощением, ударной ионизацией или возникновением тепловой неустойчивости. Первые два механизма реализуются в прозрачных средах, лишённых любого вида поглощающих неоднородностей, а также при микронных размерах фокальных пятен или предельно малых длительностях импульсов излучения. При этом Л. п. достигает очень больших значений 10 Вт/см . При значит, размерах облучаемой области оптич. пробой обусловлен тепловой неустойчивостью среды, содержащей линейно или нелинейно поглощающие неоднородности (ПН) субмикропных размеров. Рост поглощения в окружающей микронеоднородность матрице связан с её нагревом ПН. При этом в материалах с малой шириной запрещённой зоны увеличивается концентрация свободных электронов, а в широкозонных диэлектриках происходит тер-мич. разложение вещества. <7 11, [c.615]

Из-за отсутствия у нейтронов электрич. заряда они глубоко проникают внутрь большинства материалов, что позволяет рассматривать их как достаточно прозрачные среды для распространения нейтронных волн. Большая часть нейтронно-оптич. явлений имеет аналогию с оптич. явлениями, несмотря на различную природу полей нейтронного и светового излучений. Световые волны описываются ур-ниями Максвелла, а нейтронная волна (нейтронная волновая ф-ция) подчиняется ур-нию Шрёдингера. Распространение волн в среде, согласно Гюйгенса принципу, связано с их рассеянием и доследующей интерференцией вторичных волн. В случае нейтронов рассеяние обусловлено гл. обр. их короткодействующим сильным взаимодействием с атомными ядрами, в случае световых волн — дальнодейст-вующим электромагнитным взаимодействием с электронами атомных оболочек. Наличие у нейтрона магн. момента приводит к взаимодействию с магн. моментами атомов, на чем основано т. н. магнитное рассеяние нейтронов, не имеющее аналогии в оптике. Неупругое рассеяние нейтронов можно сопоставить с комбинационным рассеянием света. В отличие от векторной световой волны, нейтронная волна является спинором. Поэтому все поляризац. явления в Н. о., связанные с наличием у нейтрона спина, существенно отличаются от оптических, хотя и здесь есть аналогии напр., поляризации нейтронов можно (в нек-ром приближении) сопоставить круговую поляризацию света. В Н. о. в нек-рых случаях имеет место двойное лучепреломление и дихроизм (см. ниже). [c.273]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...