Область дальнего поля

В общем случае, если объект расположен близко к голографическому записывающему устройству, регистрируется то, что называется голограммой Френеля. Для опорных волн определенной формы существуют исключения, которые мы обсудим в разд. 3.5.2. Понятие, выражаемое словами Насколько близко расположены , является относительным. Если объект мал и находится всего лишь в нескольких сантиметрах от голограммы, мы все же получим то, что называется голограммой Фраунгофера. Это случай, когда объект достаточно мал или находится достаточно далеко от голограммы, так что голограмма оказывается в области Фраунгофера или в области дальнего поля объекта. [c.144]

Рассматривая плоскость комплексного переменного T-ftt, проведем интегрирование вдоль действительной оси плоскости комплексного переменного. В области, где т = — k, обход особой точки сверху, а в области т = -]-/г —снизу. Обход выполняется по контуру малого радиуса (рис. П.4.1). В этом случае при числовом определении интеграла особенности исключаются и с помощью электронно-вычислительных машин можно вычислить потенциал поля точек пространства при тех или иных параметрах излучателя. Для области дальнего поля интеграл (П.4.14) может быть преобразован к более удобному виду. Используя асимптотическое выражение функции [c.236]

Если направления нормалей к плоскости и на источник совпадают, то Аг = 0 и потенциал в точках, лежащих в области дальнего поля на оси преобразователя, определяется формулой [c.256]

Таким образом, расстояние до начала области дальнего поля превышает длину ближней зоны в раз [c.269]

В сильных электрических полях происходит насыщение диэлектрика, когда дальнейший рост Е не приводит к увеличению поляризации Р. Как видно из (4-3). формально это соответствует уменьшению а с ростом Е в этой области напряженностей поля. [c.86]

Анализ спектров пульсаций давления в дальнем поле показывает, что и в этом случае наличие периферийных струек приводит к снижению уровней звукового давления во всем диапазоне частот, причем наибольшее снижение отмечается в области высоких частот (рис.8.4). Измерения при различных г показали, что в рассмотренном диапазоне г = 40 - 65 мм наибольшее снижение шума достигается при минимальном значении г и максимальном диаметре в.2 из диапазона с 2 = 2 - 6 мм. [c.197]

Рассмотренный в предыдущих параграфах широкий круг проблем, связанных с выявлением предельных возможностей оптических информационных систем, передачей солитонов на сверхдальние расстояния и т. д., предъявляет особые требования к точности математических методов описания соответствующих процессов. Традиционные прямые методы решения уравнений шредингеровского типа (сеточные и спектральные [50]) позволяют достоверно вычислять волновые поля на расстояниях, не превышающих нескольких дисперсионных длин. Сеточная дисперсия или искусственная периодизация решения приводит к появлению артефактов. Наибольшие трудности возникают при решении стохастических задач самовоздействия в дальнем поле Применительно к импульсам пикосекундного диапазона длительностей это соответствует сравнительно большим физическим расстояниям Lд l км (то 6 ПС, =1,5 мкм), но по мере перехода в фемтосекундный диапазон область достоверного моделирования быстро сокращается, так, при То=100 фс дисперсионная длина см. [c.220]

Временное разрешение существенно зависит от времени пробега %w электрического сигнала через перетяжку пробного пучка и времени пробега То пробного импульса через область наведенного поля. Время пробега т г может быть уменьшено за счет лучшей фокусировки и уменьшения перетяжки пробного пучка. Размеры наведенного поля зависят от расстояния между электродами и их ширины. Использование этих обстоятельств и применение экстремально коротких световых импульсов Xl л 20 фс) позволит в дальнейшем достичь времени нарастания ниже 100 фс. [c.133]

Чтобы наблюдать картину в ближней зоне (френелевская область), мы можем в принципе поместить фотографическую пластинку на пути лазерного пучка на расстоянии, значительно меньшем D для исследования же дальнего поля нужно поставить пластинку на расстоянии, значительно большем D. На практике ближнее поле молено наблюдать, фокусируя фотокамеру на конец лазерного стержня, как показано на фиг. 3.9. При этом объектив можно с большой точностью настроить на конец стержня, фокусируя его на небольшие царапины и трещины. Чтобы наблюдать дальнее поле, объектив настраивают на бесконечность, что также показано на фиг. 3.9. Распределение интенсивности на пленке в этом случае можно считать [17 идентичным тому, которое возникло бы без оптических элементов, если бы пленка была расположена на бесконечном расстоянии. В некоторых камерах из-за наличия внутренних апертур неизбежны тени и виньетирование, которые могут затемнить часть картины. Такие эффекты можно проанализировать, пользуясь схемами хода лучей. [c.51]

Метод измерения дальнего поля, изложенный выше, пригоден также для измерения распределения энергии в фокальной области линзы. В принципе это, конечно, можно сделать, просто помещая подходящий регистрирующий материал, например фотопленку, в фокальной плоскости и экспонируя его под сильно ослабленным пучком лазера. Но в большинстве случаев изображение оказывается слишком малым и, кроме того, часто бывает необходимо непрерывно контролировать это энергетическое распределение. Для этого можно отщеплять часть пучка, не внося при этом существенных ошибок, например с помощью оптически тонкого расщепителя пучка, и регистрировать изображение в фокальной плоскости длиннофокусной линзы, в то же время фокусируя остаток пучка на мишень с помощью короткофокусной линзы. Эти два изображения будут почти [c.133]

Для получения зависимостей (1.7.3) в дальней области поля (z z-> o) воспользуемся асимптотическими выражениями сферических функций Бесселя (1.6.10) и после небольших преобразований запишем формулы дальнего поля в следующем виде [c.218]

Неограниченное возрастание собственных функций имеет место для внешней задачи, т. е. если поле ищется в бесконечной области, при любой форме резонатора. Это математическое следствие уравнения (8.3а) и комплексности kn имеет простое физическое объяснение. Собственное колебание с комплексной частотой описывает затухающий во времени процесс высвечивания. В точках, далеких от тела, поле было высвечено раньше, чем поле в близких точках, т. е. тогда, когда токи были больше. Поэтому дальнее поле больше ближнего. Система функций Un не полна, значит, решение задачи дифракции нельзя записать в виде (8.9). [c.91]

На простом примере отверстия в плоском экране и нормального падения плоской или сферической волны демонстрируются методы высокочастотной теории дифракции, изложенные выше. В поле выделяются зоны с различным характером дифракции. Есть зоны, где поле лучевое, например, в той части освещенного через отверстие пространства, в которой выполняется условие применимости геометрической оптики. Другими свойствами обладают поля в полутеневых зонах между освещенной областью и глубокой тенью, а также промежуточная область между освещенной лучевой зоной и дальним полем. В этих частях пространства отличительной особенностью поля является наличие заметных градиентов по мере распространения они сглаживаются. Наконец, есть область, где поле представляет собой в некотором масштабе фурье-сопряженную от исходного поля. К таким полям относится поле в фокальной плоскости сходящейся волны, а также в дальней зоне (при падении почти пло- [c.247]

Заметим, что из двух отношений (93) первое уменьшается при удалении на достаточно большое расстояние г, и в частности в ту область, которая в разд. 1.4 определялась как дальнее поле , где [c.43]

Заметим, что даже при условии компактности к 2п) пара источник — сток генерирует поле диполя только там, где I] это поле включает в себя и дальнее поле, где Я/(2л), и ближнее поле. Таким образом, область, где г сравнимо с I, не включается даже в ближнее поле диполя. Если этой области нужно дать какое-либо название, то подходящим будет термин типа ближайшее поле . В ближайшем поле, где пара источник — сток даже приблизительно не является диполем, нужно пользоваться уравнением (86). Вне этой области справедливо дипольное приближение, приводящее к уравнению (92), в котором в ближнем поле более существенным является первый член, а в дальнем поле — второй. [c.44]

Для того чтобы установить, что поле давления близко к полю давления точечного источника, здесь не обязательно рассматривать дальнее поле мы должны лишь исключить ближайшее поле (см. разд. 1.5), а не все ближнее поле . Однако некоторые более сложные области, содержащие источники, генерируют звук, близкий к точечному источнику только в своих дальних полях. Эти компактные области источников (довольно часто встречающиеся) содержат как точечные источники, обусловленные расходом массы, так и диполи, возникающие под действием внешних сил, причем ближние ноля, обусловленные теми и другими, оказываются сравнимыми. В разд. 1.5 было показано, что в таком случае дальнее поле диполя мало по сравнению с полями отдельных источников. Следовательно, когда суммарная напряженность не на много меньше, чем напряженности отдельных источников, суммарное поле давлений от источников будет главным в дальнем поле, где оно близко (как показывает рис. 6) к полю давлений одного точечного источника с напряженностью, в точности равной их суммарной напряженности. [c.49]

В данном разделе было показано, насколько простым и мощным является излучение от компактных областей источников в общем случае, когда сумма напряженностей монопольных источников не очень мала. Это условие удовлетворяется при колебании посторонних тел в жидкости или при изменениях объема в силу других причин, например нерегулярного горения. Однако весьма часто встречаются потоки с незначительными флуктуациями суммарного массового расхода. Они порождают более слабые и более сложные акустические дальние поля, к изучению которых мы должны теперь перейти, в частности потому, что они становятся важными при высокоскоростных движениях. [c.53]

Компактные области источников с дипольными дальними полями [c.53]

В действительности оказывается, что геометрическая акустика дает хорошее приближение при г<С Ы /с по существу это та область, в которой фаза полученного сигнала обладает достаточно четко выраженным минимумом, чтобы разрушающая интерференция имела место вдали от него. Аналогично аппроксимация (187) дальнего поля хороша там, где г > [c.99]

Явления дифракции в дальней зоне, или дифракцию Фраунгофера, мол<но наблюдать и в зоне Френеля [128 получается некоторая путаница в терминологии скольку часто бывает желательным измерить картины дальнего поля, не находясь в области дальнего поля, полезно познакомиться с этим весьма ценным методом. В основном он состоит в том, что устанавливают собирающую линзу с фокусным расстоянием f так, чтобы она принимала все лазерное излучение, и наблюдают изображение в фокальной плоскости линзы. Например, если в фокальной плоскости диаметр контура пятна по, полуинтенсивности равен rf, в области дальней зоны угловая ширина пучка в радианах дается формулой 0 = rf/f. Очевидно, что для лазеров, излучение которых заключено в дифракционных пределах, требуются линзы с большим фокусным расстоянием для того, чтобы получить в фокальной плоскости изображение удовлетворительных размеров. Это требование легко удовлетворяется, поскольку при измерении картин дальнего поля излучения лучших одномодовых газовых лазеров можно пользоваться очень простыми линзами. [c.133]

Эту область Тшзывают областью дальнего поля или волновой. [c.269]

Впервые в истории науки область ближнего поля изучена Френелем, а область дальнего поля — Фраунгофером. Поэтому ближнее поле иногда называют областью Френеля, а дальнее облаб ть/о Фраунгофера. [c.269]

Следует заметить, что ближнее поле отделено от дальнего некоторой переходной областью, которая имеет протяженность от г[ до гд (где гд.координата начала области дальнего поля). Величина 2д условна и определяется степенью приближения, по которому можно принят]э sinp p. Для оценки этого приближения запишем sinp в виде ряда [c.269]

Однако в последние годы область применения поля-ризационно-оптического метода резко расширилась. Появились новые самостоятельные направления метод фотоупругих покрытий, фотопластичности, фотоползучести, термофотоупругости, динамической фотоупругости, исследования дефектов в кристаллах и другие. Дальнейшее развитие этих направлений несомненно приведет к существенному расширению круга инженерных задач, решаемых поляризационно-оптическим методом. [c.110]

На рис. 8.10 представлены третьоктавные спектры шума сверхзвуковых струй в дальнем поле при Mi = 2, М2 = О и 2 и п = 0,75, 1,0 и 1,5 при (f = 30°. Сравнение этих спектров при Mi = 2, М2 = 0со случаем Ml = М2 = 2 позволяет оценить снижение шума, достигаемое при наличии периферийных струек. Отсюда можно заключить, что при расчетном режиме истечения (п = 1), когда дискретная составляющая не образуется, снижение уровня широкополосного шума в присутствии периферийных струек достигает 5 дБ. При нерасчетных режимах истечения (пф 1) основное снижение шума, вызванное периферийными струйками, обусловлено подавлением дискретной составляющей. В отдельных случаях, однако, наблюдается смещение дискретной составляющей в область больших частот. Снижение шума здесь может достигать 10 дБ. Были также измерены узкополосные спектры струйной системы и центральной струи при <р = 30°, Mi=2hM2=0 при п = var. На рис. 8.11 они представлены для случаев п = 0,75,1,0 и 1,5. Анализ узкополосных спектров подтверждает предыдущие выводы, сделанные при рассмотрении третьоктавных спектров. [c.204]

Выведенные в предыдуш,ем параграфе формулы для смеш,ений в дальнем поле, т. е. на расстояниях, больших по сравнению с длиной волны и размером области нагружения (неравенства (4.8)), являются исходными при исследовании направленности создаваемого внешней нагрузкой волнового поля. Здесь мы остановимся на случае равномерного нагружения, т. е. когда / (х) = /о = onst в (2.1). Преобразование Фурье при этом дает следующее выражение [c.100]

Здесь можно рассчитывать на выявление новых данных относительно особенностей воспроизведения фазы спеклограммами, регистрируемыми в разных областях объектного поля, в частности применительно к обращению волнового фронта, а также относительно свойств диффузно рассеянных волн, формируемых в высших максимумах дифракции применительно к интерференционным измерениям. Интересные результаты может дать дальнейшее исследование процессов пространственной фильтрации в голографии и оптике спеклов применительно к разделению информации о различных составляющих сложного перемещения объекта, а также развитию методов обработки информации и анализа структуры поверхности. Все зто должно привести к более глубокому осмыслению физической общности голографической и спекл41нтерферометрии, уточнению их метрологичес-юсх возможностей. Углублению представлений о физическом механизме голографической интерферометрии, безусловно, будет способствовать изучение тонкой структуры спеклчюлей и ее роли в изменениях видности голографических интерферограмм. [c.217]

Динамическое рассеяние света возникает в ЖК при дальнейшем повышении напряженности электрического поля при этом домены исчезают и всю ЖК-фазу охватывает турбулентное движение молекул, из-за которого свет г рактически полностью рассеивается и в области приложенного поля ЖК становится непрозрачным. [c.34]

Как будет видно из дальнейшего изложения, решение задачи получается в виде бесконечных рядов, сходимость которых зависит от расстояния до излучателя. Для точек, расположенных вблизи излучателя, получаются слабо сходящиеся ряды. Для удаленных точек можно найти решение с помощью интегралов Френеля или рядов Ломмеля. Для очень удаленных точек пространства можно пользоваться асимптотическими приближениями. В соответствии с изложенным выше поле излучателя можно разделить на несколько областей непосредственно примыкающую к поверхности излучателя, френелевой дифракции, переходную и дальнего поля. [c.270]

Пусть нагрузки заданы и рассматриваются дальние поля от трещин, занимающих в плоскости Хз = О различные области одинаковой площади. Наименее интенсивно напряжения будут затухать для той из них, для которой объем максимален. В частности, при однородных нагрузках [р = onst, формула (2.1)] среди трещин нормального отрыва одинаковой площади наибольший объем имеет круговая трещина, ей и соответствует наименее сильное затухание напряжений. Доказательство этого изопериметрического неравенства дано в гл. 6. Там же отмечено, что при однородных нагрузках объем трещины с точностью до множителя совпадает с энергией деформации упругой среды с трещиной. [c.91]

Заметную роль в балансе энергии П. играет излу- чение плазмы и перенос лучистой энергии в П. В оптич. диапазоне, включая область дальнего ультрафиолета, можно различать тормозное излучение, отвечающее свободно-свободным переходам электронов, т. о. их торможению на заряженных ионах рекомбинационное излучение, соответствующее свободно-связанным переходам, и л и-нейчатое излучение при связанно-связан-ных переходах. При наличии магнитного поля добавляется еще магнитотормозное излучение электронов, вращающихся по ларморовской окружности с циклотронной частотой Од = еН/тс см. ниже). Это излучение наз. также бетатронным или сиихротронным. Релятивистские электроны излучают энергию на гармониках этой частоты и при достаточно большой их энергии они могут давать заметное излучение даже в онтич. диапазоне. [c.17]

Дальнее поле и операторы aw Обычно оптические измерения производятся в дальней (фраунгоферовой) области пространства по отношению к образцу, в которой выполняется неравенство %г > а , где г — расстояние от центра образца до to jkii наблюдения ид — поперечный размер образца. Выразим поле Е (rt) в дальней зоне через операторы a (t), определенные с помощью ящика квантования, расположенного справа от образца ( 4.4). Пусть поляризация поля фиксирована, тогда по формуле Р ирхго-фа [157] [c.136]

Таким образом, оставляя в стороне зависимость поля давления диполя от направления, т. е. от os0, мы видим, что оно имеет двойственную структуру зависимости от г (i) в дальнем поле (94) избыточное давление описывается членом, пропорциональным г , который является следствием разности фаз сигналов от двух одинаковых источников с напряженностью противоположного знака (эта разность фаз обусловлена различием г с во времени прибытия сигнала в точку наблюдения (ii) в ближнем поле доминирующим является член, пропорциональный обусловленный разностью в степени сферического ослабления двух сигналов. Такая двойственная структура резко отличается от случая точечного источника, для которого избыточное давление (71) меняется как для всех г и дальнее ноле определяется просто как область, где выполняется соотношение (81), дающее тот же закон изменения радиальной скорости щ, что и в плоском случае. [c.43]

Компактные области источников с диполъными дальними полями 53 [c.53]

Тщательное исследование точной формулы (181) для поля давления показывает, что приближение (194) параллельного пучка геометрической акустики является почти точным на определенной длине пучка вблизи стенки, далее следует область перехода к зависимости (187) для конического пучка, в то время как на больших расстояниях дальнее поле почти точно описывается приближением конического пучка. Заметим, что переходная область — это область, в которой ширина пучка меняется от величины порядка I до величины порядка гс а>1) (при таких порядках величин г/ и 2 справедливы формулы (194) и (187) соответственно). В самой переходной области расстояние 2 от стенки имеет порядок (аР1с. [c.99]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...