СВЧ-свойства границе однородных сред

И дна. Предполагают, что все свойства идеальной однородной среды неизменны в пространстве и во времени, а границы [c.25]

В однородной среде волны распространяются одинаково во все стороны от источника колебаний. Однако на границе раздела С1)ед с различными физическими свойствами картина распространения волн существенно изменяется. Волна может частично перейти из одной среды в другую, а частично отразиться от границы раздела и распространяться в первой среде. [c.224]

При рассмотрении вопросов распространения волн очень удобным и наглядным является представление о луче. Лучом называют линию, касательная к которой в каждой точке совпадает с направлением распространения волны в этой точке. Так, в случае распространения плоской волны в однородной среде лучами являются прямые, нормальные к фронту волны. При преломлении волн на границе двух сред направление лучей изменяется. В неоднородной среде, свойства которой в разных местах различны, фронт волны может постепенно поворачиваться по мере распространения, и тогда лучи будут представлять собой некоторые кривые. Только для плоской волны в однородной среде направление лучей в разных участках волны будет одно и то же в других случаях оно для разных участков волны, вообще говоря, различно. [c.717]

Рассмотрим первую основную задачу для конечной односвязной области. Так как искомые аналитические функции ф(г) и i j(z) однозначны в данной области S и упругие постоянные Я и х не входят в граничное условие (6.109), то решение этой задачи, даваемое функциями ф(2), -113(2), не зависит от упругих постоянных X и Х, иначе говоря, при заданных внешних силах на границе конечной односвязной области напряженное состояние в заполняющем ее теле не зависит от упругих свойств материала. Для конечной многосвязной области решение, определяемое функциями ф(г), я з(2), зависит от материала среды. Чтобы решение, определяемое функциями ф(2), 1 з(2), не зависело от упругой постоянной ус, главные векторы сил, приложенных к каждому из контуров Lh, как это следует из формул (6.100), (6.101), должны быть в отдельности равны нулю. Именно в этом случае напряженное состояние не зависит от упругих постоянных тела. Этот результат и составляет теорему Мориса Леви, лежащую в основе метода нахождения напряженного состояния в каждой точке изотропной однородной среды на мо- [c.132]

Геометрическая О., не рассматривая вопрос о природе света, исходит из эмпирич. законов его распространения и использует представление о световых лучах, преломляющихся и отражающихся на границах сред с разными оптич. свойствами и прямолинейных в оптически однородной среде. [c.418]

При падении плоской монохроматич. волны на плоскую границу раздела двух однородных сред с разными свойствами происходит зеркальное О. в. (рис.). Амплитуды, фазы и направления распространения отражённой и преломлённой (прошедшей) волн определяются на основе согласования волновых полей по разные стороны от границы в соответствии с граничными условиями. Требование непрерывности фазы приводит к уни- [c.503]

Большинство оптических систем строится из изотропных и однородных сред с постоянными в пространстве физическими свойствами (так называемые градиентные линзы [56] в настоя-ш,ей работе не рассматриваются). В пределах однородной среды все световые лучи будут прямыми, направление распространения света изменяется только на границах раздела сред, которые в этом случае и являются оптическими элементами системы, формирующими волновые поверхности. К оптическим системам подобного типа, состоящим из бесконечно тонких элементов, относятся как классические объективы с рефракционными линзами и зеркалами, так и объективы, содержащие помимо этих элементов дифракционные линзы. [c.10]

Таким образом, в корреляционном приближении модернизированного метода периодических составляющих эффективные физико-механические свойства и статистические характеристики неоднородных полей деформирования и электрического поля могут быть вычислены на основе решения задачи об одиночной ячейке с включением Уо, с распределенными на ее границе Ао известными обобщенными объемными силами и источниками, расположенной в однородной среде с однородными граничными условиями. Эта вспомогательная задача может быть решена с использованием традиционных численных методов механики, например методом граничных элементов [6, 23. [c.137]

Необходимость рассмотрения кусочно-однородных сред и, в частности, слоистого упругого полупространства, составленного из конечного или бесконечного числа однородных слоев с границами, параллельными плоскости Z = О, вызывается либо структурой реальных объектов, либо соответствующей дискретизацией непрерывно неоднородной среды. Точное решение нестационарных задач в этом случае серьезно осложняется появлением эффектов отражения и преломления волн на границах раздела сред. И чем больше слоев, тем значительнее трудности. Поэтому основные известные результаты для кусочно-однородных полупространств получены либо для малого числа слоев, либо учитываются отражение и преломление лишь первых элементарных волн (что эквивалентно малому числу слоев), либо принимаются специальные гипотезы (периодичность слоев, малое отличие их свойств), либо используются для некоторых слоев модели меньшей размерности, чем в теории упругости. [c.359]

Замечание. Изложенный энергетический способ построения оценок локальных характеристик решения через интегральные переносится на случай трещин произвольного разрыва в однородной среде и на границе раздела двух полупространств с различными упругими свойствами. [c.170]

Метод решения, аналогичный изложенному выше ( 151) для случая двусвязных областей, был применен Д. И. Шерманом [35] в задаче о напряжениях в кусочно-однородных средах, когда составное неоднородное тело, занимающее конечную односвязную область, состоит из соединенных между собой двух различных по упругим свойствам деталей. Отверстие в однородной пластинке конечных размеров, ограниченной двумя замкнутыми контурами, заполняется сплошной шайбой из другого материала. На внешней границе пластинки задаются обычные условия первой задачи, а на линии раздела двух сред требуется равенство напряжений при наличии заданного скачка упругих смещений. [c.590]

Случайный характер распределения неоднородности свойств по объему среды проявляется в рассеивании хрупкой прочности образцов. С увеличением размеров (поверхности) образцов частота попадания более опасных дефектов возрастает, область рассеивания сужается и наиболее вероятная величина прочности убывает, в чем и проявляется масштабный эффект. При однородном напряженном состоянии нижняя граница рассеивания остается общей для образцов всех размеров и прочность самых больших образцов определяется наиболее низкой прочностью образцов малых размеров, если последние еще велики по сравнению с дефектами. [c.401]

Используя аналогию между оптикой тонких пленок и электронной зонной теорией твердого тела, нетрудно показать существование мод, локализованных вблизи границ раздела многослойной и однородной сред. Аналогично тому, как поверхностные состояния описывают примеси вблизи границ твердого тела, особые волны могут быть возбуждены и вблизи границ раздела мультислоя. Свойства этих волн можно изучать [41], отыскивая вещественные корни уравнения (3.18.5) и получая распределение поля с помощью рассмотренной выше теории электрических цепей. На рис. 3.29, дг показано поперечное распределение поля для типичной основной поверхностной моды, направляемой периодической структурой. [c.219]

Отражение спета зеркальное. Простейший (идеализированный) случай — отражение света от бесконечной плоской границы раздела между двумя однородными средами (т. н. френелевское отражение). Направление распространения отраженной волны не зависит от вида сред 1) отрал енный луч находится в плоскости падения (плоскость, проходящая через падающий луч и нормаль к границе раздела) 2) угол падения ф (угол между лучом падающей волны и нормалью) равен углу отражения ф (угол менаду лучом отраженной волны и нормалью). Амплитуда и фаза отраженной волны существенно зависят от свойств сред, поляризации волпы и угла ф. [c.565]

Законы отражения и преломления. Если на границу двух однородных сред с разными оптическими свойствами падает плоская волна, она разделяется иа две волны проходящую во вторую среду и отраженную. Существование двух волн вытекает нз граничных условий, так как легко видеть, что последние невозможно удовлетворить, если не постулировать наличия как проходящей, так и отраженной волн. Предположим, что эти волны также являются пло-с-кими, и выведем выражения для их амплитуд и направлений распространения. [c.54]

В настоящей главе сначала рассматриваются решения задач о распространении простых волн ). Дается анализ случаев двухпараметрического нагружения границы исследуемой среды. Последовательно рассматриваются тела, свойства которых определяются соответственно уравнениями теории пластического течения, уравнениями динамики грунтов С. С. Григоряна и уравнениями билинейной теории пластичности. Затем излагаются решения задач о распространении продольно-поперечных волн в упруго/вязкопластических однородных средах (плоские и радиальные цилиндрические волны). [c.186]

Поясним причину неприменимости лучевой картины вблизи каустик. Для того чтобы можно было представлять звуковое поле в виде совокупности лучевых трубок, вдоль которых, независимо от соседних трубок, бежит почти плоская волна, необходимо, во-первых, чтобы не происходило отражения вдоль трубки, и, во-вторых, чтобы стенки трубок можно было считать жесткими. Первое требование всегда удовлетворяется, если свойства среды меняются мало на длине волны. Второе требование удовлетворяется автоматически для лучей, падающих на слоисто-неоднородную среду по нормали, и для лучей, исходящих из монополя в однородной среде в обоих случаях звуковое поле симметрично относительно границ трубок и поэтому их можно заменить жесткими перегородками. Но для изогнутых лучей симметрия нарушается, независимость трубок делается только приближенной, и для того чтобы взаимодействие между трубками было мало, требуется, чтобы поперечные градиенты поля были малы. [c.303]

Распространение световой волны в однородной среде от точечного излучателя А иллюстрирует рис. 1 Сферический фронт световой волны достигнет точки В по кратчайшему расстоянию, т. е. по прямой, проходящей через точки А и В. Если на пути световой волны встречается среда с другими свойствами, то в зависимости от этих свойств и вида границы раздела. сред фронт волны деформируется. [c.11]

Низкочастотные волны в ионосфере. Осн. часть энергии низкочастотных (НЧ) и очень низкочастотных (ОНЧ) радиоволн практически не проникает в ионосферу. Волны отражаются от её нижней границы (днём — вследствие сильной рефракции в >-слое, ночью — от Е-слоя, как от границы двух сред с разными электрич. свойствами). Распространение этих волн хорошо описывается моделью, согласно к-рой однородные и изотропные Земля и ионосфера образуют приземный волновод с резкими сферич. стенками, в к-ром и происходит Р. р. Такая модель объясняет наблюдаемое убывание поля с расстоянием и возрастание амплитуды поля с высотой. Последнее связано со скольжением волн вдоль вогнутой поверхности волновода, приводящим к своеобразной фокусировке поля. Это явление аналогично открытому Рэлеем в акустике эффекту шепчущей галереи . Амплитуда радиоволн значительно возрастает в антиподной по отношению к источнику точке Земли. Это объясняется сложением радиоволн, огибающих Землю по всем направлениям и сходящихся на противоположной стороне. [c.619]

Можно также доказать, что других волн, отличных от продольных и поперечных, в безграничной однородной изотропной среде не возникает однако в случае, когда тело имеет границы, возможно возникновение волновых движений, отличных от тех, которые описываются уравнениями (2.368), (2.370), и обладающих весьма интересными физическими свойствами. [c.104]

ВОВ размер зерен составляет сотые доли миллиметра, он мал по сравнению с размерами изделий из этих сплавов. Поэтому наличие микронеоднородности не влияет на поведение металла в изделии, и металл считают однородной сплошной средой. Многие сплавы состоят из кристаллических зерен, имеюш их разный химический состав и разное строение, внутри зерен и на границах между ними могут возникать включения из материала иной природы. Тем не менее подобный сплав рассматривается как однородная сплошная среда. Может возникнуть другой вопрос. Предположим, что нам известны свойства всех составляющих поликристаллической структуры и имеются данные об их распределении. Требуется определить свойства композиции. Эта задача принадлежит механике, поскольку конечная цель состоит в построении модели сплошного однородного тела со свойствами, эквивалентными свойствам неоднородного тела, имеющего заданное строение. [c.21]

Термические напряжения вокруг дискообразной трещины, расположенной на границе раздела двух сред с различными свойствами и возмущающей однородный тепловой поток. .......................................................... 421 [c.478]

При заданных макронапряжениях распределение структурных напряжений на границе ячейки периодичности при произвольной объемной концентрации элементов структуры заранее не известно. В этом случае можно воспользоваться предложенным авторами [247] и изложенным в пятой главе методом локального приближения, который позволяет от постановки задачи для представительного объема перейти к краевой задаче для ограниченного ансамбля структурных элементов, окруженного областью однородного материала. Если в качестве такого однородного материала выбрать среду с эффективными свойствами, то при достаточных размерах указанной области метод локального приближения позволит явным образом учесть влияние нагружающей системы на диссипативные процессы, проходящие в центральной ячейке. [c.126]

ПЕРЕХОДНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — излучение эл.-магн. волн равномерно и прямолинейно движущейся заряж. частицей при пересечении ею границы раздела двух сред с разными показателями преломления. Предсказано в 1945 В. Л. Гинзбургом и И. М. Франком, к-рые показали, что из.чучение должно возникать по обе стороны от границы раздела, и подсчитали энергию, излучаемую назад — в среду, из к-рой частица выходит. При движении заряж. частицы в однородной среде её поле перемещается вместе с ней характер поля определяется скоростью частицы и свойствами среды. [c.578]

Уравнения (3.17) можно рассматривать как уравнения краевой задачи теории упругости для однородного тела с тензором модулей упругости ijmn) И перемещениями uj (r), обусловленными действием случайных объемных сил Пу (г). Бели размеры тела V неограниченно велики по сравнению с размерами элементов структуры, то решение краевой задачи (3.17), (3.18) не зависит от формы границы S. Поэтому всюду внутри тела V, кроме малой окрестности, прилегающей к границе 5, решение задачи (3.17), (3.18) можно представить с помощью тензора Кельвина-Сомильяны Gy однородной среды, упругие свойства которой определяются тензором ijmn) [62, 296]. Тензор G вместе со своими производными обращается на бесконечности в нуль и удовлетворяет уравнению [c.44]

Образование пространственного порядка из беспорядка, сложных пространственных структур в однородной среде и т, п. связывают с явлениями самоорганизации. Что же такое самоорганизация Будем называть самоорганизацией установление в диссипативной неравновесной среде прострйнственных структур они могут эволюционировать во времени), параметры которых определяются свойствами самой среды и слабо зависят от источника неравновесности энергии, массы и т. д.), начального состояния среды и условий на границах. [c.31]

Одна из наиболее важных задач в оптике состоит в определении изменения волнового фронта при прохождении через последовательность линз. Это требует решения канонической задачи о преломлении конгруэнции лучей на неплоской поверхности раздела между двумя однородными средами, имеющими показатели преломления соответственно л и л. Вопросы, на которые при этом нужно ответить, связаны с отклонением направления падающего луча и с изменением локального волнового фронта, где под локальным мы понимаем небольшой участок волнового фронта, через который проходит луч. Благодаря своей малой протяженности этот участок можно представить как поверхность второго порядка, характеризуемую своими главными радиусами кривизны. Поэтому задачу можно сформулировать иначе — необходимо установить связь между радиусами кривизны непосредственно до и после пересечения границы раздела. Нейсли [11] получил простые соотношения, которые мы проиллюстрируем в следующем разделе, где также кратко рассмотрим дифференциальные свойства поверхности. [c.95]

В предыдущих главах мы изучили поведение плоских волн, бегущих в неограниченной однородной среде. В дальнейшем нам придется изучать распространение волн в частично или полностью ограниченных средах. В качестве первого шага к этим задачам в ближайших двух главах выясним, что происходит, когда на пути волны находится плоское однородное препятствие. Препятствием может служить жесткая стенка, граница с другой средой, граница с вакуумом и т. п. Границу препятствия будем считать резкой. Заметим, что это не обязательно означает реальный скачок свойств в молекулярном масштабе, как на границе двух разных сред переход от свойств среды к свойствам препятствия, происходящий непрерывно в слоё, тонком по сравнению с длиной волны, действует на волну, падающую на препятствие, так же, как и резкий скачок свойств. Поведение волны, падающей на переходный слой большой толщины, рассмотрим в 44. [c.123]

С точки зрения теории распространения волн (Гл. 1), каждая граница напластования является континуумом точек, отличающихся по физическим свойствам от вмещающей среды. Каждая из этих точек порождает свою рассеянную волну, а (зеркально) отраженная волна от всей границы напластования формируется в результате суперпозиции континуума соответствующих рассеянных волн. В природе идеально зеркальных границ не бывает. Локальные объекты типа тектонических нарушений и выклиниваний, палеорусел и органогенных построек, ВНК и ВГК, и т. д. и т. п., нарушают латеральную однородность слоев, что ведет к нарушению латеральной однородности их границ раздела. Кроме перечисленных локальных объектов, сравнительно четко ограниченных в пространстве, встречаются нечетко ограниченные зоны литологических замещений, повышенной пористости и/или трещиноватости, аномально напряженного состояния. Наконец, сами границы напластования могут быть существенно шероховатыми, особенно если это эрозионные границы. Нарушения идеальной упорядоченности неоднородностей среды ведут к тому, что и суперпозиция континуума рассеянных волн не бывает идеальной. Отклонения от идеальности в данном контексте выражаются в том, что наряду с зеркальными волнами в сейсмическом поле всегда присутствует незеркальная, рассеянная компонента, не скомпенсированная наложением рассеянных волн от соседних неоднородностей потому, что эти неоднородности не образуют непрерывного однородного континуума. [c.62]

Реальные тела обладают такими механическими свойствами (способность изменять расстояния между точками под действием сил), которые в пределах даже малого объема при переходе от точки к точке изменяются. Более того, если в окрестности ка-кой-либо точки выделить малый объем, то в пределах этого объема можно выделить участки, различные по своим механическим свойствам. Это связано с особенностями микроструктуры тел. Например, в конструкционных материалах можно выделить микрокристаллические об]эазования, которые объединяются между собой по границам этих микрокристаллов, по-разному между собой ориентируясь, в кристаллы. Последние объединяются в зерна со сложной границей. Такая картина вносит в строение материалов различные неоднородности, от которых следует абстрагироваться, что и делается в механике твердого тела введением понятия однородности структуры, которая состоит в том, что в малой окрестности любой точки тела строение однородно и не зависит от размеров малого объема, включающего эту точку. В более детальном описании гипотеза структурной однородности состоит в том, что реальное тело с его сложной микроструктурой, которую определяют расположение атомов н кристаллических решетках, взаимное расположение микрокристаллических образований, объединяющихся в зерна, и т. д., заменяют средой, не имеюш,ей структуры, свойства которой равномерно распределены в пределах любого малого объема. Это эквивалентно тому, что, выделив малый объем тела, его структурные элементы мысленно измельчают до бесконечно малых частиц и потом этой измельченной средой вновь заполняют прежний объем, т. е. в этом однородном теле нет никакой возможности выявить в любом малом объеме какую-либо структуру строения материала. Однако в механике твердого тела рассматривают такие неоднородные по структуре тела, которые состоят из конечного числа конечных объемов, занятых структурно однородными телами. Например, железобетон, в котором бетон и металл порознь считаются однородными, но они занимают конечные объемы. В то же время в механике твердого тела различают однородные и неоднородные тела в том смысле, что механические свойства тел могут быть некоторой функцией коордииат точки (неоднородность механических свойств), хотя в окрестности каждой точки однородность строения сохраняется. Тело будет механически однородным, если его механические свойства не зависят от координат выбора точки тела. [c.19]

Постоянная А, входящая в (3,24) —(3,27), может быть найдена, если известны свойства дефекта, определяющие его способность деформировать окружающую упругую среду. Для характеристики дефекта часто пользуются моделью по точечного дефекта, а сферического включения, помещенного в упругую, деформированную нм среду (матрицу). В рамках этой модели принимается, что в ун-2)угой, однородной, изотропной среде вырезано сферическое отверстие радиуса г, в пего вставлено сферическое включение (модули упругости которого могут и отличаться от модулей матрицы) радиуса Г2, причем может быть как больше, так и меньше Г. Поверхности сферы и отверстия приведены в соприкосновение п соединены. После отого произошла релаксация системы, в результате которой граница мезкду включением и матрицей установилась при некотором иромезкуточном между Гх н Г2 значении [c.62]

Они вместе с выражениями для поверхностных плотности мряда а н тока i через у получаются из (23) предельным переходом (я—нормаль к границе раздела, направленная из первой во вторую часть среды). Здесь для определённости пространство-время предполагается плоским, а ва-куум — однородным и изотропным, используется инерци-альная система отсчёта, к.-л. образом связанная со средой в целом. Все свойства среды, за исключением сторонних зарядов ptj и токов j , включены в новое поле электрич. индукции /)"( , г) или полной электрич. поляризации Р (Г, )] и задаются функционалом j[E, В]. В линейной Э. соответствующее материальное ур-ние имеет вид [c.529]

Хромоникелевые стали (в частности, типа Х18Н9) имеют весьма высокие антикоррозионные свойства во многих агрессивных средах. После закалки на аустенит эти стали однородны по структуре, что обеспечивает стойкость также против электрохимической коррозии. Однако в условиях повышенных температур, которые возникают при изготовлении детали или изделия, в этих сталях происходит распад аустеиита с выделением но границам зерен богатых хромом карбидов и обеднением границ зерен хромом. [c.12]

ТЕРМИЧЕСКИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ВОКРУГ ДИСКООБРАЗНОЙ ТРЕЩИНЫ, РАСПОЛОЖЕННОЙ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД С РАЗЛИЧНЫМИ СВОЙСТВАМИ И ВОЗМУЩАКХДЕЙ ОДНОРОДНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПОТОК [c.421]

К началу цикла нагружения материал в области предразрушения перед фронтом треш,ины находится в предельном структурном состоянии, которое создается предшествуюш,ей многократной интенсивной пластической деформацией. Такому состоянию соответствует идеальная (свободная от решеточных дислокаций) двухуровневая слоистая субмикрокристаллическая структура, слои которой, состояш,ие из равноосных бездефектных фрагментов, разделяются протяженными ножевыми границами (большеугловыми границами разориентации деформационного происхождения), расположенными вдоль оси х максимальной главной деформации у вершины треш,ины параллельно ее фронту. Ножевые границы являются внутренними концентраторами напряжений, причем максимумы напряжений располагаются вблизи от ножевых границ в теле фрагментов (такое распределение деформаций вблизи границ зерен деформационного происхождения установлено в [30]). Этот предварительно напряженный материал подвергается в цикле нагружения прираш,ению напряжений вплоть до появления очага хрупкого разрушения. В качестве математической модели такого материала (в интервале времени от начала цикла нагружения до зарождения первичного разрушения) рассмотрим однородную и изотропную по упругим свойствам среду со стационарными полями внутренних напряжений вдоль ножевых границ. [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...