Перекачка энергии

Одним из наиболее интересных свойств динамической голограммы является направленная перекачка энергии между взаимодействующими в объеме голографической решетки световыми волнами вплоть до сложения двух падающих пучков в один выходящий. В частности можно наблюдать перекачку энергии в направлении от сильного пучка к слабому и тем самым усиление последнего. Этот эффект максимален, когда фазовый сдвиг между интер- [c.66]

Быстрый рост интенсивности первой стоксовой компоненты обусловлен тем, что в эту компоненту переходит значительная часть (примерно до 70 %) интенсивности возбуждающего излучения. Поэтому первая стоксова компонента сама начинает играть роль падающего излучения и возбуждает вторую стоксову компоненту I s- По мере распространения излучения в активной среде интенсивность второй компоненты также быстро возрастает и она в свою очередь возбуждает третью стоксову компоненту и т. д. (см. рис. 36.8, а). Таким образом, происходит постоянная перекачка энергии падающего излучения в более высокие стоксовы компоненты. Интенсивность исходного излучения / при этом соответственно падает. [c.314]

Частота биений и скорость перекачки энергии зависят от того, как быстро изменяется сдвиг фаз между движениями двух масс, т. е. насколько отличаются друг от друга частоты нормальных колебаний. Чем больше их разность, тем больше скорость изменения сдвига фаз, т. е. частота биений, и тем быстрее происходит перекачка энергии (полная перекачка энергии происходит за полпериода биений). Чтобы выяснить, от чего зависит разность частот нормальных колебаний, вернемся к нашей первой модели (рис. 410). [c.637]

В рассматриваемом случае, когда парциальные системы одинаковы, их парциальные частоты совпадают и по мере ослабления связи нормальные частоты сколь угодно приближаются друг к другу, а значит, биения могут быть сколь угодно медленными. С другой стороны, если амплитуды обоих нормальных колебаний одинаковы, то амплитуда колебаний каждой массы будет по очереди периодически падать до нуля независимо от того, насколько слаба связь между системами с одной степенью свободы. Следовательно, при сколь угодно слабой связи должна происходить полная перекачка энергии из одной системы в другую и обратно. Но так как при очень слабой связи период биений очень велик, а энергия полностью переходит из одной системы в другую за полпериода биений, то перекачка энергии будет происходить очень медленно. Если потери энергии в связанных системах велики, то колебания в них могут успеть полностью затухнуть за время меньшее, чем полпериода биений. Тогда биения наблюдаться не будут. Напомним, что все сказанное относится к случаю, когда обе парциальные системы одинаковы. Случай неодинаковых парциальных систем рассмотрен в следующем параграфе. [c.638]

Следовательно, время перекачки энергии обратно пропорционально коэффициенту связи. [c.247]

На рис. 12.8 приведены зависимости А1 и А от г. видим, по мере распространения волны по линии происходит перекачка энергии из волны на основной частоте во вторую гармонику. Для расстояния, на котором происходит полная перекачка энергии, имеем [c.385]

Когда /4 станет меньше уровня шумов в системе, начнется обратная перекачка энергии. В спектре шумов всегда найдется [c.385]

Взаимодействие волн с частотами со и 2(0 проявляется в виде пространственных биений, причем величина изменения амплитуды Л1 тем меньше, чем больше расстройка А. Расстояние, на котором происходит максимальная перекачка энергии, равно [c.386]

В общем случае взаимодействия в системе трех волн со сравнимой мощностью аналитическое решение возможно лишь в отсутствие затухания и расстройки. Из решения следует, что взаимодействие волн проявляется в этом случае в виде пространственных биений. Экспоненциальный рост амплитуд А1 и при А1, А замедляется, так как начинает происходить обратная перекачка энергии этих волн в волну с частотой й) . Если на входе такой линии существует сигнал Ау, и накачка Л ц, то максимальное усиление сигнала по мощности будет равно [c.390]

Каждый из двух маятников совершает биения. В процессе этих биений маятники взаимно обмениваются энергией (происходит как бы перекачка энергии от одного маятника к другому). Когда один маятник испытывает максимальное отклонение, другой находится в состоянии покоя. [c.144]

Если же одинаково возбудить оба маятника в одном и том же направлении (рис. 35 слева) или в противоположных направлениях (рис. 35 справа), то перекачки энергии не будет. Эти два колебания называются нормальными колебаниями нашей связанной системы с двумя степенями свободы. В общем случае справедлива теорема [c.144]

Упрощенный подход, который базируется на допущении об отсутствии перекачки энергии, обусловленной силами сопротивления, между разными формами колебаний, приводится в п. 11. [c.41]

Решение уравнения (5.129) дает два значения частоты р ( . Как показывает анализ, остальные Н — 2 корня формального частотного уравнения в рассмотренном вырожденном случае равны (р = а), причем этот корень при Я > 3 оказывается многократным Хотя при этом число различных корней в рабочем диапазоне частот и сокращается, рассмотренный случай с инженерной точки зрения, по-видимому, нельзя расценивать как желательный. Дело в том, что, как уже отмечалось в п. 21, близость парциальных частот обычно приводит к интенсивной перекачке энергии из одного колебательного контура в другой. При этом резко сокращается фильтрующая способность колебательной системы, возникают биения, повышенный уровень колебаний и т. д. В данной схеме эти эффекты усиливаются по мере приближения приведенного момента инерции механизма к моменту инерции распределительного вала и, наоборот, проявляются в меньшей степени при /о > [c.218]

При построении алгоритмов расчета сооружений с учетом пространственной работы необходимо исходить из нелинейной математической модели, которая наиболее полно отражает характер адаптации сооружения к сильным землетрясениям (за счет перекачки энергии по всем главным направлениям), характер действительного поведения сооружения, его устойчивость по отношению к сильным землетрясениям и, что весьма важно, дает возможность проследить поведение сооружения, на всех стадиях его работы от упругой до полного разрушения. [c.319]

Нелинейный параметрический характер математической модели (8.4) позволяет объяснить возникновение колебаний в каком-либо главном направлении пространства с кратными парциальными частотами при действии внешнего возмущения в другом направлении пространства, т. е. при Ft (t) = О, Xi ф 0. Происходит перекачка энергии с одного главного направления на другие [60. [c.322]

Кинетическая, потенциальная и полная энергия каждого из главных направлений пространства позволяют получить наглядную картину изменения энергетического потенциала сооружений при интенсивных сейсмических воздействиях, а также исследовать явление перекачки энергии с одного главного направления пространства на другие при кратном соотношении парциальных частот механической системы. [c.356]

Элементарный анализ системы уравнений (8.57) свидетельствует также о том, что данные о перекачке энергии до 10% на поступательные колебания здания по направлению вертикальной оси Oxq объясняются только влиянием нелинейных перекрестных связей системы уравнений (8.55), выполняющих роль параметрических возмущений. [c.360]

Перераспределение энергии между поступательными колебаниями по оси хО и вращательными относительно оси Ixi происходит мгновенно (в первые доли секунд процесса), что характерно для совместных колебаний даже при линейной постановке задачи (см. (8.57)). Перекачка энергии на направление поступательных колебаний по вертикальной оси развивается с течением времени (по истечении первых секунд процесса), чем характеризуются параметрические эффекты. [c.360]

Нелинейное поглощение звука. Увеличение крутизны волновых фронтов приводит к увеличению градиентов скорости и темп-ры, что сопровождается сильной диссипацией энергии и является причиной нелинейного поглощения звука. Со спектр, точки зрения этот процесс можно рассматривать так же, как результат перекачки энергии в высшие, более сильно поглощающиеся гармонич. составляющие волны. Поскольку форма волны при распространении меняется, коэф. её поглощения также зависит от расстояния вблизи излучателя для первоначально синусоидальной волны поглощение невелико и описывается обычными выражениями линейной акустики (см. Поглощение звука), при удалении от излучателя коэф. поглощения возрастает, достигая максимума в области наиб, искажений волны, после чего убывает. Поглощение в данной точке пространства зависит от амплитуды волны, возрастая с её увеличением. [c.289]

Шульц-Грунов свидетельствует о противоположном осевом перемещении периферийно расположенных масс газа и масс газа, находящихся в приосевой области камер энергоразделения. В этом случае на фанице раздела потоков, движущихся противоположно, возникает свободная турбулентность. Пристенная турбулентность во вращающихся потоках газа проявляется значительно интенсивнее, чем при прямолинейном течении, но в процессе энергоразделения ей отводится меньщая роль. Шульц-Грунов, ссылаясь на Ричардсона [249], считает, что частицы газа, расположенные на более высоких радиальных позициях, в процессе турбулентного движения могут перемещаться к оси, а приосевые перескакивать на более высокие радиальные позиции. Частицы, перемещающиеся к центру, должны произвести работу против центробежных сил, так как они плотней приосевых. Частицы, перемещающиеся к периферии, должны произвести работу против сил, вызванных фадиентом давления. Эта механическая работа осуществляется в центробежном поле за счет кинетической энергии турбулентности, которая в свою очередь входит в общую кинетическую энергию направленного течения, т. е. элементы газа, перемещающиеся за счет радиальной составляющей пульса-ционного движения с одной радиальной позиции на другую, могут рассматриваться как рабочее тело холодильной машины, обеспечивающей под действием турбулентности перекачку энергии от приосевых слоев к периферийным. Физический процесс энергоразделения имеет аналог среди атмосферных явлений. Шмидт [256] показал, что в атмосфере тепло переносится от бо- [c.161]

Б. При столкновениях однородных частиц между ними возникает сильная резонансная связь. Происходит перекачка энергии от излучающего атома к невозбужденному. В результате быстрого затухания колебаний в излучающем атоме спектральная линия расширяется. Резонансное уширение линий в десятки и более раз превышает лоренцовское уширение. Оно особенно велико на резонансных линиях атомов. [c.263]

Условие (12.2.18) следует из того, что на расстоянии х = д кр наклоны прямой О А и кривой sin(w/iy) в точке н = 0 становятся одинаковыми. Если формально продолжать построение для х> л кр, то и оказывается неоднозначной функцией времени, что физически абсурдно. На самом деле, волна в точке разрыва х = имеет скачок напряжения, т. е. является ударной волной. Этот разрыв с определенной скоростью распространяется вдоль системы. Постепенно ударная волна принимает треугольную форму, однако ее амплитуда убывает по мере увеличения х. Искажение формы волны связано с перекачкой энергии из колебания с основной частотой в гармоники. Можно показать, что в начале образуется вторая гармоника, а затем в результате нелинейного взаимодействия появляются волны комбинационных частот. Необходимо отметить, что любая волна независимо от формы, которую она имеет в начале линии х = 0), на определенном расстоянии принимает треугольную форму. Затухание ударной волны можно объяснить, если предположить, что последовательно с нелинейной емкостью имеется погонное сопротивление г. Затухание каждого из бесконечного числа компонент ударной волны в этом случае будет определяться выражением ехр ( — блшл ). Отсюда следует, что при г-)-О (б- О) для компонент высоких частот (п- -со) будет характерно конечное затухание, что и приводит к убыли амплитуды ударной волны на расстояниях х>х р. Основная диссипация энергии происходит в области разрыва, причем наличие активного сопротивления г ограничивает крутизну переднего фронта ударной волны. Крутизна изменения напряжения вблизи х = Хкр тем меньше, чем больше т. [c.379]

Решая задачу при начальных условиях /41(0) = /4ц, Л2(0) = 0, можно положить Фц = л/2. Сильный рассинхронизм ведет к слабой перекачке энергии, поэтому в уравнении (12.3.86) мы вправе считать Л1 примерно равной Ар для всех г (приближение заданного поля) [c.385]

Особенности волновых процессов в нелинейных системах удобно пояснить на примере одномерных возмущений в энергетически пассивной, слабонелине1шой однородной среде, когда спектральный язык ещё не утрачивает свою пригодность. В линейном приближении поле В. есть суперпозиция нормальных гармонич. В. с частотами й) и волновыми числами к, подчиняющихся дисперс. ур-нию (8). А в нелинейном режиме гармонич, В. взаимодействуют, обмениваясь энергией и порождая В, на новых частотах. В частности, затравочное возмущение на частоте ш сопровождается появлением высших гармоник на частотах 2<в, Зи и т. д. Энергия колебаний как бы перекачивается вверх по спектру. Эффективность этого процесса зависит от дисперс. свойств системы м может быть велика даже при очень слабой нелинейности. Действительно, если дисперсии нет. то В. всех частот распространяются синхронно с одинаковыми Уф, и их взаимодействие будет иметь резонансный, накапливающийся характер, поэтому на достаточно больших длинах (в масштабе к) перекачка энергии может осуществляться весьма эффективно. Если дисперсия велика, то фазовые скорости гармонич. возмущений, имеющих разные частоты, не совпадают, с.т1едовательно, фаза их взаимных воздействий будет быстро осциллировать, что приведёт на больших длинах к ничтожному результирующему эффекту. Наконец, возможны специальные, промежуточные случаи, когда я системе с сильной дисперсией только две (или несколько) избранные В. с кратными частотами имеют одинаковые 1 ф и поэтому эффективно взаимодействуют. В ряде случаев достигается своеобразное спектральное равновесие, когда амплитуды всех синхронных гармоник сохраняются неизменными и суммарное поле имеет вид стационарной бегущей Б, вида (1), при этом в случае сильной дисперсии ф-ция f x—vt) близка к синусоиде, а при слабой — она может содержать участки резкого изменения поля (импульсы, ступеньки и др.), поскольку число гармоник в её спектре велико. [c.324]

Преобразавания волновых полей, Динамич. голограммы в отличие от статических, как правило, пе обладают долговременной памятью и поэтому используются не для воспроизведения волновых полей, а для осуществления разл. преобразований этих полей. В частности, свойственная динамич, Г. перекачка энергии между двумя попутными световыми пучками применяется при коррекции излучения лазеров для перекачки энергии сильной волны неправильной формы в слабую правильную волну. В задачах коррекции излучения лазеров широко используется способность осуществлять обращение фронта объектной волны в самый момент её существования. Обран ение фронта свойственно также и статическим голограммам. Обращённая волна Wo, совпадающая по форме с объектной волной Wq, но идущая в обратном направлении, т, е, к объекту [c.510]

Простейшая схема Д. г.— двухволновая 2 когерентных пучка пересекаются в нелинейной среде, падая с одной или разных сторон под одинаковыми углами к сё поверхности. Создаваемая ими интерференционная картина записывается в среде в виде периодич. структуры (решётки), на к-рой эти же пучки дифрагируют (с а-м о д и ф р а к ц и я). Это приводит к изменениям параметров пучков, поэтому записываемая решётка также изменяется по глубине регистрирующей среды. Для Д. г. важны среды с изменяюплимся под действием света показателем преломления п. Самодифракция 2 стационарных пучков в такой среде при совпадении экстремумов записываемой решётки (показателя преломления) и записывающего интерференционного поля по приводит к изменениям их амплитуд, т. е. к перераспределению интенсивностей пучков, но изменяет их разность фаз Дф (среда с локальным откликом). Если решётка сдвинута по фазе относительно интерференционного поля на угол, не кратный я, то изменяются амплитуды, т. с. интенсивности волн (среда с нелокальным откликом). При отом происходит перекачка энергии между волнами. Макс. перекачка соответствует рассогласованию решёток показателя преломления и интенсивности интерференционного поля на угол п/2 (сдвиговая четвертьволновая голограмма) при этом Дф—0. Одноврем. преобразование амплитуд и фаз при самодифракции 2 волн в среде с локальным откликом возникает либо в нестациопарном режиме, либо в случае тонкой решётки в результате появления высших порядков дифракции. [c.624]

К, любых физ, величин почти всегда сопровождаются попеременным превращением энергии одного вида в энергию другого вида. Так, оттягивая маятник (груз на нити) от положения равновесия, мы увеличиваем потенц. энергию груза, запасённую в поле тяжести при отнускании он начинает падать, вращаясь около точки подвеса как около центра, и в крайнем ниж. положении вся потенц. энергия превращается в кинетическую, поэто,му груз проскакивает это равновесное положение, и процесс перекачки энергии повторяется, пока рассеяние (диссипация) энергии, обусловленное, напр,, трением, не приведёт к полному прекращению К, В случае К, электрич, зарядов и токов в колебате.гьнпм контуре или электрич. и магн. полей в эл.-магн. волнах роль потенциальной обычно играет электрич. энергия, а кинетической — магнитная. Иногда, когда речь идёт о К, тепловых, хим, и особенно ииформац. величин, такой энергетич, подход несколько условен, но вполне плодотворен. [c.399]

Собств. К. нелинейных систем менее доступны для классификации. Нелинейность систем с дискретным спектром собств. частот приводит к перекачке энергии К. по спектральным компонентам при этом возникают процессы конкуренции мод — выживание одних и подавление других. Дисперсии могут стабилизировать эти процессы и привести к формированию устойчивых простраиственпо-временпых образований, примерами к-рых в системах с непрерывным спектром являются солитоии. [c.401]

Длина световодов и расстояние между ними подобраны так, чтобы в отсутствие внеш. поля свет из первого световода полностью перекачивался во второй за счёт туннельного эффекта. При подаче на электроды ввеш, напряжения скорости распространения волн в световодах становятся различными и перекачка энергии из первого световода во второй прекращается. Такие М.с. являются по существу переключателями света на два положения. Для получения туннельной перекачки энергии расстояние между световодами должно составлять ок. 5 мкм при длине световодов в неск, мм. [c.181]

П. р. приводит к самовозбуждению обоих пор.мальных колебаний с опрсдол. соотношением фаз. Резонансная связь мод возможна также при ш = 1 — 2> однако при зтом вместо самовозбуждения происходит лишь перио-дич. перекачка энергии между модами. Соотношение [c.542]

Осн. механизмом, ограничивающим П. н. в слабо-турбулентной плазме, является индуциров. рассеяние ленгмюровских волн на ионах, к-рое приводит к перекачке колебаний из резонансной с пучком области в область больших фазовых скоростей. В сильнотурбу-левтной плазме существ, влияние на развитие П. н. оказывает модуляционная неустойчивость, к-рая возникает при достаточно высоком уровне энергии возбуждаемых волн и приводит к перекачке энергии возбуждаемых волн в область малых фазовых скоростей, где происходит их диссипация в результате затухания Ландау. Откачка колебаний из резонансной области может либо вообще сорвать П. н., либо существенно снизить уровень энергии возбуждаемых волн. [c.184]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...