Рефракция внутренняя

Рд = Рпред- Полное внутреннее отражение, возникшее за счет нелинейной рефракции, в этом случае полностью подавляет (компенсирует) дифракционное расплывание пучка — распространение пучка внутри среды не приводит к какому-либо изменению размера и формы пучка, другими словами, пучок для себя как бы создает своеобразный волновод, внутри которого и распространяется без расходимости. Этот режим называется режимом самоканализации светового пучка [c.399]

Внутреннее отражение электромагнитных волн объясняет рефракцию радиоволн в ионосфере. Известно, что на высоте от 100 до 300 км существует ионизированный слой, от которого отражаются радиоволны с длиной волны 10 м. Более короткие волны проходят через него, что используется в радиоастрономии. Оказывается, что в ионосфере реализуется случай и > с, т.е. [c.93]

Широкое использование их для практических целей одновременно ставило задачи и перед другими разделами радиоэлектроники. Прежде всего, например, возникали вопросы, относящиеся к исследованию своеобразных колебательных систем, используемых в этой области техники. Подлежали глубокому рассмотрению вопросы внутренней электродинамики полых резонаторов и направляющих устройств. Ставились и разрешались вопросы внешней электродинамики, главным образом в связи с развитием радиолокации. Надо было теоретически и практически изучить излучение и прием радиоволн новых диапазонов. По-другому пришлось подойти к расчету и конструированию антенных устройств. Предстояло разобраться в явлениях отражения ультракоротких волн от различных целей , начиная от простых геометрических фигур и кончая сложными телами, какими на практике могли быть корабли, самолеты, ракеты, спутники Земли и другие объекты. Очень большое внимание надо было уделить вопросам распространения волн (влияния подстилающей поверхности, дифракции, рефракции, поляризации и др.). Были подвергнуты изучению явления поглощения и рассеяния ультракоротких волн естественными и искусственными образованиями в атмосфере, в газах, аэрозолях, при наличии метеорологических неоднородностей в атмосфере, отражения от метеорных следов и т. п. Находились в центре внимания также и задачи, связанные с отысканием способов уменьшения или полного устранения отражений этих волн и многое другое. Наконец, нужно было разработать совершенно новые методы измерений и создать для этого измерительную технику. [c.381]

Визирный метод нашел значительное применение при измерении непрямолинейности и несоосности крупногабаритных изделий (1, 2]. Однако из-за погрешностей визирования, температурных погрешностей и рефракции света погрешность этого метода для современных приборов, имеющих визирные трубы с внутренней линзовой фокусировкой, не менее 0,025—0,050 мм, на длине 10 м, что в угловой мере соответствует 0,5—I". Так как основные погрешности визирного метода возрастают с увеличением расстояния до визируемой марки, можно ожидать, что при использовании визирного метода для контроля среднегабаритных изделий (до 4 мм) будет достигнута высокая точность измерения. [c.374]

При распространении упругих волн вдоль акустич. оси в криста.1ле может наблюдаться внутренняя коническая рефракция. При распространении поперечных волн разл. поляризации в направле- [c.508]

Это явление известно как внутреннее коническое преломление внутренняя коническая рефракция). [c.40]

Крупномасштабная самофокусировка. Как видно из упрощенного рассмотрения картины самовоздействия излучения, крупномасштабная самофокусировка (КМС) должна приводить к концентрации поля в области максимума интенсивности пучка. Однако дифракция излучения препятствует такой концентрации. Отсюда ясно, что существует такая мощность пучка Р, при которой дифракционное расплывание компенсируется нелинейной рефракцией. Выражение для такой мощности, получившей название критической Р р, можно получить пе только па основе приближенного решения параболического уравнения, но и из наглядных соображений при рассмотрении полного внутреннего отражения лучей от стенки нелинейного волновода, сформированного самим излучением в среде [11]. Выражение для критической мощности самофокусировки гауссова нучка имеет следующий вид [c.244]

По причине, которая вскоре станет ясной, конус, принадлежащий к Л, т. е. образованный такими луча,ми, как ОА, называется конусом внутренней конической рефракции. Конус, принадлежащий к Н, т. е. образованный такими волновыми нормалями, как ОВ, называется конусом внешней конической рефракции. [c.634]

Рис. 14.13. Внутренняя коническая рефракция.

Эффекты рефракции, обусловленные изменением N (z) (разд. 4.5), а также и изменением V (z), могут быть весьма значительными. Однако для внутренних волн существует качественное различие между этими двумя видами эффекта рефракции. [c.406]

Это однородное уравнение второго порядка представляет конус. Образующими конуса являются лучи, соответствующие волновой нормали М, параллельной одной из двух оптических осей второго рода. Конус (82.1) называется конусом внутренней конической рефракции. Волновая нормаль есть одна из образующих конуса (82.1). Это следует из того, что направления 5 и совпадают, когда вектор О параллелен диэлектрической оси У. [c.509]

Конус внутренней конической рефракции пересекается фронтом волны [c.509]

Конус внутренней конической рефракции пересекает лучевую поверхность по кругу, вдоль которого ее касается фронт волны. Это непосредственно следует из теоремы, доказанной в 81 (пункт 2). [c.510]

На рис. 291 представлено сечение поверхности нормалей и лучевой поверхности плоскостью 2Х. Точка N есть двойная точка поверхности нормалей, ОМ — оптическая ось второго рода. Перпендикуляр Л Л к этой оси дает сечение фронта волны плоскостью рисунка. Прямая МА касается лучевой поверхности в точке А, угол х= /.МОА есть угол раствора конуса внутренней конической рефракции, 5 — двойная точка лучевой поверхности, 08 — лучевая ось. Касательная к лучевой поверхности в точке 5 пересекает поверхность нормалей в точке В прямая ОВ будет одной из волновых нормалей, принадлежащих лучу 08, Сам луч 05 является нормалью плоской волны, которая касается кругового сечения лучевой поверхности и = ау в точке 5. Угол = АЗОВ есть угол раствора конуса внешней конической рефракции. [c.510]

После выяснения этих геометрических соотношений обратимся к рассмотрению внутренней конической рефракции, теоретически предсказанной Гамильтоном (1805—1865) в 1832 г. Примерный ход рассуждений Гамильтона был следующий. Пусть плоскопараллельная пластинка из двуосного кристалла прикрыта с одной стороны непрозрачным экраном с малым отверстием О (рис. 293). Осветим пластинку параллельным пучком неполяризованных лучей таким образом, чтобы после преломления на передней поверхности пластинки волновая нормаль оказалась направленной вдоль одной из оптических осей второго рода О А. Волновой нормали ОА соответствует конус лучей. Энергия распространяется [c.511]

В какой-либо точке отрезка РдР или отрезка Р Р будет перпендикулярна к соответствующей волновой нормали, проходящей через отрезок АМ. Касательная же плоскость к лучевой поверхности в какой-либо точке отрезков РРд и Р Р будет перпендикулярна к волновой нормали, проходящей через отрезок НВ. Это означает, что каждой волновой нормали, проходящей через отрезок АИ, соответствуют два луча, из которых один проходит через отрезок РJ P, а другой — через отрезок Р Р. Каждой же волновой нормали, проходящей через отрезок НВ, соответствуют два луча, проходящие через отрезки РР и Р Рв- Таким образом, каждой волновой нормали, наклоненной под малым углом к оптической оси второго рода, соответствуют два луча, один из которых проходит внутри конуса внутренней конической рефракции, а другой вне этого конуса. [c.513]

Приведем еще один интересный пример, иллюстрирующий отличие процессов отражения упругих волн в кристаллах от изотропного случая. Пусть свободная граница кристалла расположена параллельно акустической оси, не являющейся направлением высокой симметрии. Для ряда таких осей возможна так называемая внутренняя коническая рефракция [2, 5, 6], заключающаяся в том, что при повороте поляризации распространяющихся вдоль них сдвиговых волн вектор Умова — Пойнтинга описывает конус (аналогичное явление известно и в кристаллооптике). Рассмотрим случай, когда волновая нормаль падающей сдвиговой волны ориентирована вдоль оси симметрии третьего порядка тригонального кристалла (ось 1), являющейся акустической осью, а вектор поляризации повернут приблизительно на 45° относительно поверхности (рис. 9.6) [12]. При этом вектор групповой скорости ориентирован под углом к поверхности и волна с ней взаимодействует. Решение соответствующей граничной задачи и экспериментальное исследование показывают [121, что вектор поляризации отраженной волны того же типа, что и падающая, поворачивается на 90° относительно первоначальной ориентации. Это соответствует тому, что нормальная составляющая вектора Умова — Пойнтинга меняет знак, т. е. поток энергии отраженной волны отходит от поверхности (рис. 9.6). Сказанное нужно иметь в виду при проведении акустических экспериментов, [c.226]

Каустика, возникающая при геометрооптическом отражении. Другой тип каустики образуется при интерференции лучей, отраженных от поверхности оболочки и имеющих близкие длины хода (рис. 5.9). Общий подход к вычислению волновых полей вблизи каустик изложен в книге [8], где исследовались поля в области каустики, возникающих при полном внутреннем отражении и при рефракции в неоднородной феде. Для расчета поля вблизи каустик может быть применен метод стационарной фазы. Однако поскольку на каустике обращается в нуль не только первая, но и вторая производная фазовой функции, необходимо в этом случае в степенном разложении фазовой функции учитывать [c.239]

Одному волновому вектору, направленному вдоль ОЛ, соответствует множество лучевых векторов (таких, как ОА на рис.), нровсдёппых в точку касания лучевой иовсрхности с плоскостью, перпендикулярной ОЛ- (сё след на агог ость AN). Эти лучевые векторы образуют полый конус с круговым основанием (т. н. конус внутренней рефракции) с углом раствора определяемым соотношением tg / = [c.440]

В 1828 г. в Известиях Ирландской академии наук Гамильтон опубликовал одну из своих самых знаменитых работ — Теорию систем лучей . Исследуя системы оптических лучей, он исходил прежде всего из практических запросов их применения в оптических приборах. В третьем добавлешш к этому труду ученый на основании сложных математических вычислений предсказал существование нового, до тех нор неизвестного явления — внешней и внутренней конической рефракции в двухосных кристаллах. Открытие Гамильтона вызвало огромный интерес и впоследствии сравнивалось с открытием иланеты Нептуп на основе вычислений Леверье. [c.207]

В определенных случаях скорость поперечной волны вблизи поверхности металла может возрастать с увеличением глубины прозвучиваемого слоя (см. рис. 7.13). Это значит, что при больших углах ввода ультразвука в металл вблизи поверхности его возможна рефракция введенная поперечная волна, отражаясь от внутренних слоев, возвращается к наружной поверхности металла. На рис. 7.18 показано, как амплитуда рефрагированной волны, отраженной от паза глубиной 1 мм, зависит от угла Д. В данном случае использование такой волны особенно эффективно, так как она меньше, чем волна Рэлея, реагирует на поверхностные неровности основного металла, и в то же время позволяет легко селектировать по времени сигнал, отраженный от дефекта, расположенного вблизи наружной поверхности листа. [c.239]

Ряд Дебая сходится со скоростью, которая зависит от коэффициента затухания парциальной волны при каждом внутреннем отражении. Если среда рассеивающего цилиндра не является абсолютно прозрачной, то возникает дополнительное затухание вследствие поглощения излучения. В частности, в таком важном случае, как дифракция на водном препятствии п = 1,33), более чем 98,5% всей интенсивности идет на последовательную рефракцию трех первых преломленных лучей, сооветствующих трем первым членам в дебаевском разложении. [c.420]

Если е изменяется плавно, т. о. относительное изменение е на расстояниях, сравнимых с X, очень мало, то имеет место рефракция — постепенное изменение направления распространения электромагнитной волны, сопровождаемое плавным изменением ее амплитуды и нарушением ее однородности (т. е. появлением различия между поверхностями равной фазы и равной амплитуды). При определенных условиях рефракция может вести к полному внутреннему отражению волны внутри неоднородной среды (наир,, отражению радиоволн от ионосферы). Рефракцией обусловлено изменение видимого положения светил на небосводе в зависимости от их высоты над горизонтом (астрономическая рефракция), видимого положения отдаленных наземных объектов в зависимости от состояния атмосферы (зе.мная рефракция), возник-цовенне миражей и т. д. [c.502]

Первая скобка в правой части обусловливает излучение турбулентности за счет ее внутренней нестационарности. Поскольку наличие пульсационного ускорения предполагает пульсационную реакцию со стороны жидкости, этот член характеризует дипольную компоненту турбулентного излучения в тензоре Ту, которая может иметь место даже в случае стационарного движения турбулентности в целом, в частности, при нулевой конвективной скорости. Этот член соответствует внутреннему дипольному эффекту турбулентности. Если турбулентное излучение проявляет в целом квадрупольный характер, то это означает, что й ( м или (м — й 1)/и 1, в связи с чем эффект излучения, обусловленный первым слагаемым правой части уравнения (2.68), более выражен, чем эффект излучения, вызываемого первым слагаемым правой части уравнения (2.69). Вторая квадратная скобка в (2.69) характеризует нестационарную рефракцию, сопровождающуюся также реактивным противодействием со стороны жидкости, а потому оказываюп ую силовое воздействие на среду. Третий член, подобно второму, имеет двоякую функцию с одной стороны, он обусловливает нестационарную конвекцию, сопровождающуюся нестационарным эффектом Доплера, подробно рассматриваемым в главе 5 с другой стороны,-это силовое воздействие, оказываемое ускоренно движущейся турбулентностью на окружающую покоящуюся жидкость. Если ускоренно движущийся объем турбулентной жидкости сохраняет неизменной свою форму, то третий член определяет градиент присоединенной массы движущегося объема. Наличие же градиента присоединенной массы является условием, необходимым для излучения. [c.61]

Возьмем пластинку двухосного кристалла, например арагонита, вырезанную так, что две ее параллельные грани перпендикулярны к оптической оси волновых нормалей. Если па такую пластинку нормально к одной из параллельных граней падает узкий нучок монохроматического света, то внутри пластинки энергия будет распространяться в полом конусе, конусе внутренней конической рефракции. При выходе с противоположной стороны световой пучок образует полый цилиндр (рис. 14.13). На экране, параллельном грани нашей кристаллической пластинки, следует ожидать появ.ления яркого круглого кольца. Это замечательное явление было предсказано Вильямом Р. Гамильтоном в 1832 г., а через год его наблюдал Ллойд, исследовавший ио предложению Гамильтона арагонит. Успех эксперимента послужил одним из наиболее четких подтверждений волновой теории свста, развитой Френелем, и в очень сильной степени способствовал ее всеобщему признанию (см. Историческое введение , стр. 17). - [c.634]

Мы должны рассмотреть распространение воли, нормали которых слегка наклонены к оптической оеи. Каждой из волновых нормалей соответствуют два луча внутри кристалла, и следует ожидать, что их направления мало отличаются от направлений образующих конуса внутренней конической рефракции. Чтобы найти распределение прошедших лучей, необходимо рассмотреть часть лучевой поверхности вблизи окружности, по которой она касается плоскости ЛуУ (см. рис. 14.12). Эта часть поверхности напомпнает часть надутой автомобильной камеры, а касательная плоскость—плоскую доску, лежащую на ней. На рис. 14.15 показано сечение этой части поверхности плоскостью хг. Две точки на лучевой поверхности, которые соответствуют направлениям двух лучей, относящихся к данному паправлению волновой нормали в, определяются как точки касания этой поверхности двумя плоскостями, перпендикулярными к 3 (см. рис. 14.15). Когда волновая нормаль О/У слегка отклоняется от оптической оси, вместо одной касательной плоскости возникают две параллельные друг другу плоскости, одна из пих при этом перемещается над лучевой поверхностью, причем точка се касания движется от центра касательной окружности к точке Р. Другая плоскость (ее невозможно показать па нашей модели, потому что она должна пересекать нашу камеру) перемещается так, что точка ее касания движется по направлению к точке С. Рис. 14.15 иллюстрирует это для смещения волновой нормали в плоскости хг, но та же картина будет наблюдаться и при смещении в любом другом направлении. [c.635]

Определим угол раствора конуса внутренней конической рефракции, точнее — угол X, получающийся от пересечения этого конуса плоскостью проходящей через эптическую ось кристалла (рис. 290). Когда вектор О направлен вдоль диэлектрической оси К, векторы и ЛА, а также оптическая ось второго рода совпадают по направлению. Если же вектор О лежит в плоскости 2Х, то в той Же плоскости будет лежать и луч 5, так как четыре вектора E,D,s,N всегда должны лежать в одной плоскости (см. 75). Искомый угол % будет равен углу между векторами О и поскольку стороны этих углов взаимно перпендикулярны. Его легко определить из формулы (75.8), так как в рассматриваемом случае нормаль-вая скорость у равна ау, Формула (75.8) дает [c.509]

Каждому лучу, принадлежащему конусу внутренней конической рефракции, например лучу ОА (рис. 291), соответствует вполне определенная линейная поляризация. В самом деле, в направлении ОА могут распространяться два луча, электрические векторы которых взаимно перпендикулярны. Однако только один из них соответствует волне, распространяющейся вдоль волновой нормали 0N, Другому, лучу соответствует лучевая скорость 0L и, следовательно, иное направление волновой йормали. Аналогично, каждой волновой нормали, принадлежащей конусу внешней конической рефракции, также соответствует гполне определенная линейная поляризация. [c.511]

Волновой фронт AN, распространяющийся в направлении оптической оси второго рода 0N, как было показано, касается лучевой поверхности по кругу, вдоль которого эта поверхность пересекается конусом внутренней конической рефракции. Такой волновой фронт не может пересекать лучевую поверхность. В самом деле, пересечем лучевую поверхность плоскостью ANO, проходящей через оптическую ось 0N (рис. 292). В сечении получится кривая СВА. Если бы фронт AN пересекал лучевую поверхность, то, ввиду конечности лучевой скорости, на кривой СВА нашлись бы такие точки В, С, что проекции радиусов-векторов ОВ, ОС на направление 0N были бы минимальны или максимальны. Если плоскость ANO проводить во всевозможных направлениях, проходящих через оптическую ось 0N, то точки В, С опишут замкнутые кривые. На этих кривых в свою очередь найдутся точки, проекции радиусов-вектогов которых на [c.511]

Направления бинормалей и бирадиалей не совпадают. Если луч направлен вдоль бирадиали, групповые скорости обеих волн равны. Направления nas совпадают только для волн, распространяющихся вдоль главных диэлектрических осей. Если п лежит в какой-либо из координатных плоскостей, то лежит в той же плоскости, но составляет некоюрый угол с п. Исключение представляет случай, когда направление и. совпадает с бинормалью. В этом случае данному п соответствует бесконечное множество лучевых векторов, образующих коническую поверхность (конус внутренней конической рефракции). Точно так же в окрестности особой точки лучевой поверхности имеется бесконечное множество направлений волновых векторов, образующих конус внешней конической рефракции. [c.117]

А. Шоу и А. Брайт, считая отношение молярной рефракции к парахору П мерой сил внутреннего молекулярного взаимодействия, предложили следующее уравнение, применяемое при 20 °С [c.230]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...