Временные флуктуации

Далее будем рассматривать только такие случаи, когда в любой момент времени флуктуации мгновенных скоростей фазовых переходов (если фазовые переходы имеют место в смеси) и флуктуации скоростей изменения поверхностной энергии s z (а эта величина может быть не равной нулю только в уравнении энергии) по порядку величин не превышают многократно соответствующие средние значения. Иными словами, для ср- = и ф- = не имеет места (3.1.10). Тогда вкладом фазовых переходов и вкладом изменения поверхностной энергии на поверхностях дисперсных частиц тина dS s, лежащих около границы dS выделенного объема смеси dV, можно пренебречь по сравнению с соответствующими вкладами на поверхностях частиц dS y, состоящих из целиком вместе со своими ячейками входящих в выделенный макрообъем [c.95]

Нерегулярный, хаотический характер пичков, наблюдающийся в реальных случаях, можно объяснить следующим образом. Каждая мода имеет определенную пространственную структуру и черпает энергию в основном в тех областях кристалла, где напряженность ее поля велика. Поэтому каждая мода обладает в какой-то степени своим запасом инверсной населенности. Опыт показывает, что в каждом пичке происходит возбуждение малого количества продольных мод и в большинстве случаев лишь одной поперечной моды. Перескок генерации с одних мод на другие приводит к неравномерности временных интервалов, разделяющих пички, и к хаотическим пульсациям их интенсивности. Значительную роль в нарушении регулярности пичков играют пространственно-временные флуктуации накачки и неоднородности кристалла, вследствие которых различные участки кристалла не дают одновременной генерации. Спектральная ширина излучения отдельного пичка составляет 0,01—0,05 см . Полная спектральная [c.297]

Для объяснения такого поведения G(x) необходимо принять во внимание флуктуации интенсивности света в пучке. Если бы флуктуаций не было, то при всех значениях т было бы С(т) = 1. Однако при наличии флуктуаций ситуация меняется. Для флуктуаций можно определить характерный масштаб времени, а следовательно, и расстояний вдоль пучка. Если т меньше характерного времени флуктуаций, то в корреляторе все время [c.32]

Минимальное количество новой фазы, способной к самостоятельному существованию и находящейся в равновесии с исходной (пересыщенной) фазой, называют зародышем. Согласно современным представлениям о возникновении зародышей, вблизи точки фазового перехода в перенасыщенной (переохлажденной) жидкой фазе возникают местные и временные флуктуации, которые представляют собой скопление с ориентированным расположением частиц. Это состояние само по себе неустойчиво, так как наряду с непрерывным образованием подобных ансамблей идет их распад. Объединение скоплений может явиться зародышем, из которого впоследствии вырастает кристалл. Итак, для образования зародышей в первую очередь необходимо метастабильное состояние системы, т. е. она должна быть пересыщена или переохлаждена. [c.48]

Известно, что в структуре полупроводника с простейшим барьером Шоттки плоской структуры (рис. 2.26, а) наблюдается мягкий пробой , он обусловлен наличием сильного электрического поля напряженностью Е вблизи краев области объемного заряда шириной W , т.е. проявлением так называемого краевого эффекта , приводящего реальные приборы к нестабильной во времени флуктуации основных параметров г , 4 которые в свою очередь вызывают интенсификацию рекомбинационных (генерационных) процессов в местах выхода области объемного заряда [c.168]

При наличии временных флуктуаций внешних воздействий потеря устойчивости оболочек и их закритические деформации имеют характер случайных процессов. Случайные закритические колебания возникают, например, в тонкостенных конструкциях летательных аппаратов при обтекании сверхзвуковым турбулентным потоком газа. [c.220]

Классические задачи о распространении волн в стохастической среде возникают при изучении сейсмических воздействий на строительные конструкции. Передача сейсмических нагрузок происходит в форме пространственно-временного волнового процесса, случайный характер которого обусловлен пространственной неоднородностью горных пород и временными флуктуациями в эпицентре землетрясения. В области машиностроения ряд аналогичных задач связан с передачей случайных вибраций через тонкостенные конструкции со случайными технологическими неправильностями и флуктуациями физико-механических характеристик. Это относится к обшивке летательных аппаратов, тонкостенным конструкциям судов и другим объектам. [c.226]

Читателю может показаться непонятным, почему звездный интерферометр Физо, в котором используется только часть апертуры телескопа, оказывается более подходящим для измерения углового диаметра удаленного объекта, нежели методы, использующие полную апертуру. Дело в том, что нужно учитывать эффекты случайных пространственных и временных флуктуаций в земной атмосфере ( видение через атмосферу), о чем подробно говорится в гл. 8. Здесь же мы скажем лишь, что момент исчезновения контраста интерференционной картины при наличии атмосферных флуктуаций легче зафиксировать, чем определять диаметр объекта по его изображению с нечеткими границами. [c.319]

Время, затрачиваемое светом на прохождение через атмосферу,— лишь малая часть времени флуктуации случайной составляющей показателя преломления пь По этой причине зависимостью величины Пх от времени часто пренебрегают, рассматривая только пространственные свойства. Если в той или иной задаче представляет интерес и временная зависимость, то она вводится на основе гипотезы замороженной турбулентности (называемой также гипотезой Тейлора), согласно которой данная реализация случайной структуры П1 дрейфует через измерительную апертуру с постоянной скоростью (определяемой локальными ветровыми условиями), но без каких-либо других изменений. [c.364]

Наш анализ атмосферной ОПФ ограничивался случаем формирования изображений при временах интегрирования, намного больших, чем характерное время флуктуаций деформаций волнового фронта, вызываемых атмосферой. Непрерывная эволюция независимых реализаций атмосферных возмущений во время экспозиции позволила нам для получения ОПФ, усредненной по времени, использовать усреднение по ансамблю. Теперь мы перейдем к вопросу о влиянии атмосферных неоднородностей на изображения, получаемые при временах интегрирования, которые малы по сравнению с характерным временем флуктуаций в атмосфере. [c.407]

Заметим, что значения лучевой прочности среды, получаемые экспериментально, в сильной степени зависят от условий эксперимента, размера пятна облучения (так называемый размерный эффект) [1221, наличия в пятне облучения горячих зон, временных флуктуаций излучения [124] и т. д. Не всегда такие данные содержатся в оригинальных работах, поэтому приводимые в различных работах значения лучевой прочности не всегда сопоставимы. Разрушения являются статистическим процессом, и за порог пробоя обычно принимают интенсив(юсть или плотность энергии, при которых разрушение происходит с некоторой вероятностью (обычно 0,5). С учетом этих замечаний приводимые в данном параграфе значения лучевой прочности без ссылок на оригинальные работы являются некоторым усреднением по большому числу экспериментальных данных. Они вполне годятся в качестве оценочных. [c.53]

ВВЕДЕНИЕ основы ТЕОРИИ КРИВАЯ СОСУЩЕСТВОВАНИЯ И КРИТИЧЕСКАЯ ИЗОТЕРМА ДАННЫЕ ДЛЯ СЖИМАЕМОСТИ И УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ СВОДКА РЕЗУЛЬТАТОВ ДЛЯ а, Р, V, и б ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ФЛУКТУАЦИИ ПЛОТНОСТИ ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ В КРИТИЧЕСКОЙ ТОЧКЕ СИСТЕМЫ ЖИДКОСТЬ-ГАЗ КИНЕТИЧЕСКИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИ БОЛЬШИХ ЗНАЧЕНИЯХ О ВЫВОДЫ [c.231]

Рассеяние оптического излучения системой частиц всегда представляет собой статистический процесс. Естественным результатом этого процесса являются флуктуационные явления для прямого и рассеянного излучения, которые наблюдаются как частотное уширение интенсивности (результат флуктуаций рассеянного поля), как пространственные флуктуации интенсивности (спекл-структура) или как временные флуктуации интенсивности прямого и рассеянного излучения. Все эти наблюдаемые флуктуации поля или интенсивности рассеянного системой частиц излучения сопровождаются в земной атмосфере дополнительными флуктуациями параметров волны за счет флуктуаций показателя преломления атмосферного воздуха, обусловленных его турбулентными неоднородностями. [c.214]

Временные флуктуации интенсивности при осадках [c.231]

Временные флуктуации интенсивности оптических пучков в атмосферных осадках вызываются рядом физических причин интерференцией падающей и рассеянных волн в плоскости приема хаотическим и направленным движением рассеивателей, обусловливающим временную изменчивость интерференционной картины флуктуациями числа частиц в рассеивающем объеме, особенно заметными в узких оптических пучках. Кроме того, во флуктуации интенсивности при атмосферных осадках вносят определенный вклад и флуктуации за счет турбулентных неоднородностей показателя преломления атмосферного воздуха, которые при выпадении осадков подвергаются изменениям, как и другие оптические свойства атмосферы (например, изменение замутненности за счет вымывания аэрозолей). [c.231]

Совокупное влияние перечисленных причин обусловливает сложность теоретического описания временных флуктуаций интенсивности оптических пучков при осадках. Поэтому непосредственное использование известных результатов теоретических исследований, обычно не учитывающих совокупность различных эффектов и их меняющуюся роль в процессе выпадения осадков, в настоящее время оказывается затруднительным без соответствующего представительного экспериментального материала, который за последние годы был получен преимущественно в Институте оптики атмосферы СО АН СССР. [c.231]

В этом параграфе обсуждены результаты только экспериментальных исследований по временным флуктуациям интенсивности лазерных пучков при атмосферных осадках. В настоящее время опубликованы и результаты многих теоретических исследований, которые в ряде случаев уже вышли за рамки поисков эффективных методов расчета и содержат как конкретные примеры расчетов флуктуационных характеристик, так и анализ некоторых физических закономерностей (см., например, [1]). Задачи строгой интерпретации экспериментальных данных и перспективы решения обратных задач в атмосферных осадках стимулируют прямое сопоставление результатов экспериментальных и теоретических исследований, которые к настоящему времени достигли заслуживающего внимания уровня. Поэтому есть основания надеяться на значительный прогресс в этом направлении в ближайшее время. [c.239]

Временные флуктуации фазы лазерного излучения [c.76]

Движение рассеивателей приводит к тому, что поле становится функцией времени, так что корреляции поля приходится рассматривать не только в пространстве, но и во времени. В данной главе анализируется этот вопрос и выводятся основные уравнения. Решения этих уравнений, описывающие пространственно-временные флуктуации поля, даны в следующей главе. [c.6]

Временные флуктуации рассеянных полей, обусловленные изменением во времени свойств случайной среды [c.91]

В данной главе нас будут интересовать в основном корреляционные функции и дисперсии флуктуаций амплитуды и фазы волны. Особое внимание мы уделим их зависимости от частоты, длины трассы и параметров турбулентности. Дальнейшие главы посвящены другим аспектам флуктуаций волн, а именно нахождению структурных функций, временным флуктуациям и анализу частотных спектров. [c.98]

Статистическое описание временных флуктуаций волны в движущейся случайной среде может быть дано на основе временных корреляционных функций или частотных спектров. Б этой главе мы рассмотрим теорию временных флуктуаций и частотные спектры. Помимо флуктуаций на одной рабочей частоте, будет исследована корреляция флуктуаций на двух частотах. Мы рассмотрим также корреляцию двух пересекающихся пучков. В рассмотрение включен, кроме того, вопрос о влиянии статистической неоднородности случайной среды. [c.141]

В гл. 19 рассмотрены временные флуктуации и спектры волны в случае, когда случайная среда перемещается из-за ветра. Там показано, что если скорость ветра параллельна направлению распространения волны, то он почти не влияет на временные флуктуации напротив, если скорость ветра перпендикулярна к траектории волны, то ветер оказывает самое непосредственное влияние на временные флуктуации волны. В данном разделе мы будем считать, что скорость ветра V перпендикулярна к траек- [c.175]

РАССЕЯНИЕ ЗВУКА — рассеянне звуковых волн ва пространственно-временных флуктуациях плотности и упругости раал. сред (напр., на поверхности океана, на неровном и неоднородном его дне, на пересечённой местности, на искусств, периодич. структурах и неоднородных поглощающих поверхностях, применяемых для улучшения акустич. свойств больших помещений, на дискретных неоднородностях — воздушных пузырьках и жидкости, твёрдых взвешенных частицах в жидкости или газе, на рыбах и макропланктоне в океане, [c.269]

Эта величина примерно на два порядка больше предела, ограничивающего работу линейных систем (см. разд. 3.4). Неравенство (5.4.13) показывает, что по солитонной линии связи можно передавать информацию в пределах 3000 км со скоростью 10 Гбит/с или в пределах 300 км со скоростью 100 Гбит/с при этом временные флуктуации еще не приведут к ошибке. [c.134]

Другим основным источником технических нестабильностей лазерного излучения являются флуктуации тем пературы активного элемента, приводящие к флуктуациям его термоо1Цтических искажений и населенности нижнего уровня второго рабочего перехода. Флуктуации температуры возникают в основном из-за турбулентности потока охлаждающей жидкости на поверхности активного элемента. В условиях турбулентности скорость съема тепла с поверхности элемента хаотически флуктуирует во времени. Флуктуации температуры поверхности проникают в толщу активного элемента, а теплопроводность кристалла не достаточна, чтобы быстро. выравнивать температуру по всему объему элемента. [c.90]

Считается, что справедливы следующие условия 1) пространственный масштаб изменения поля скорости ветра Lv значительно превышает масштаб экстинкции пучка Lext (размера области, где происходит существенная перестройка нелинейной оптической толщи) L >>Lext 2) учитываются лишь наиболее крупномасштабные флуктуации искорости ветра, вариации которых на поперечном масштабе пучка незначительны 3) выполняется гипотеза замороженности , позволяющая не учитывать временные флуктуации скорости ветра 4) реализуется режим слабых флуктуаций оптической толщи и прозрачности среды 5) флуктуации скорости ветра являются гауссовыми. [c.102]

Для объяснения такого поведения С(т) необходимо принять во внимание флуктуации интенсивности светового пучка. Если бы флуктуаций не было, то при всех значениях было бы С(т) = 1. Однако при наличии флуктуаций ситуация меняется. Для флуктуаций можно опредс/шть характерный масштаб времени. Если т меньше характерного времени флуктуаций, то в коррелеторе все время регистрируются примерно одинаковые силы токов и С(т) близка к единице. При увеличении т корреляция между силами токов в корреляторе нарушается, максимумы юка в одном канате попадают на минимумы в другом и т. д.. [c.193]

Рассеяние света в однородной среде обусловлено тем обстоятельством, что та среда, которую мы выше определили как однородную, таковой на самом деле никогда ие является из-за наличия локальных прострапстпепно-временных флуктуаций ее физико-химических параметров, приводящих к флуктуациям усредненных оптических характеристик. На флуктуации, как па причину, обусловливающую рассеяние света однородной средой, обратил внимание еще Эйнштейн в 1910 г., развивая теорию рассеяния света [И]. Флуктуации показателя преломления могут быть обусловлены флуктуациями термодинамических характеристик (плотности и температуры) и физико-химических характеристик (концентрации, анизотропии) среды. Из-за независимости процесса флуктуаций в различных элементарных объемах среды в различные моменты времени световые волны, рассеянные этими объемами, находятся в случайных фазовых соот-ношеииях, не компенсируют друг друга, возникает рассеяние света средой как целым. [c.129]

Смысл параметра = д/рд-дро/дх , имеющего размерность квадрата частоты, состоит в следующем. Частица жидкости, будучи выведенной из состояния равновесия под действием силы Архимеда или силы плавучести, прн устойчивой стратификации др/дх > О стремится вернуть эту частицу в положение равновесия. Под действием сил инерции частица проходит положение равновесия появляются затухающие колебания относительно равновесного положения. Частота этих кЬле-баний определяется уравнением (1), если ггоенебречь в нем временными флуктуациями вертикального градиента давления д р/дгдх . Тогда [c.217]

Первое из них связано с учетом достаточно тонких и пока еще недостаточно изученных в количественном плане эффектов трансформации контуров отдельных и перекрывающихся спектральных линий давлением воздуха (сдвиг, интерференция перекрывающихся линий, специфика уширения при переходе от столкновительного к доплеровскому контуру). Второе направление связано с накоплением и статистической обработкой информации о временных флуктуациях метеопараметров и концентраций поглощающих газов по вертикальной и наклонным трассам, а также с уточнением профилей концентраций малых газовых примесей ц короткоживущих компонентов молекулярной атмосферы (например, продукты химических реакций в озонном слое). Успешное решение этого вопроса требует накопления данных лидарных измерений газового состава атмосферы и расширения арсенала спектроскопических методов атмосферной оптики, использующих лазеры с управляемыми спектральными характеристиками. И, наконец, новым, практически не затронутым в научной литературе вопросом является вопрос разработки оптических моделей нелинейно поглощающей атмосферы. Его возникновение связано с увеличением энергии и мощности современных лазеров, применяющихся для исследований атмосферы, до уровней появления нелинейных спектроскопических эффектов. [c.214]

Предположим, что характерное время изменения параметров атмосферы Га значительно превышает характерное время корреляции флуктуаций неровностей поверхности Тк(Га Тк). В этом случае временные флуктуации поля отраженного излучения за счет флуктуаций фазы, приобретаемых на ламбертовской поверхности, являются более быстрыми, чем вызванные атмосферой. Введем усреднение 1/4 за время отклика приемника Тп [c.180]

Применяя в (6.26) соотношение (7.38), в случае когда происходит усреднение приемником временных флуктуаций коэффициента отражения ламбертовской поверхности, для дисперсии смещений оптического изображения будем иметь (в области слабых флуктуаций) [5 [c.211]

Проблема распространения и рассеяния волн в атмосфере, океане и биологических средах в последние годы становится все более важной, особенно в таких областях науки и техники как связь, дистанционное зондирование и обнаружение. Свойства указанных сред, вообще говоря, подвержены случайным изменениям в пространстве и времени, в результате чего амплитуда и фаза распространяющихся в них волн также могут претерпевать пространственно-временные флуктуации. Эти флуктуации и рассеяние волн играют важную роль во многих проблемах, представляющих практический интерес. При рассмотрении вопросов связи приходится сталкиваться с амплитудно-фазовыми флуктуациями волн, распространяющихся в турбулентной атмосфере и турбулентном океане, а также с такими понятиями, как время когерентности и полоса когерентности волн в среде. Рассеянные турбулентной средой волны можно использовать для установления загоризонтной связи. Диагностика турбулентности прозрачного воздуха, основанная на рассеянии волн, даег существенный вклад в решение вопроса о безопасной навигации. Геофизики интересуются флуктуациями волн, возникающими при их распространении через атмосферы планет, и таким способом получают информацию о турбулентности и динамических характеристиках этих атмосфер. Биологи могут использовать флуктуации и рассеяние акустических волн с диагностическими целями. В радиолокации могут возникать мешающие эхо-сигналы от ураганов, дождя, снега или града. Зондир вание геологических сред с помощью электромагнитных и акустических волн требует знания характеристик, рассеяния случайно распределенных в пространстве неоднородностей. Упомянем, наконец, недавно возникшую область океанографии — радиоокеаногра-фию (исследование свойств океана по рассеянию радиоволн). Центральным пунктом этой методики является знание характеристик волн, рассеянных на шероховатой поверхности. [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...