Импульс, распространение и рассеяние

Импульс, распространение и рассеяние 108 [c.274]

Действие ультразвуковых дефектоскопов основано на прозвучивании рельса импульсами ультразвуковых колебаний. Внутренние трещины в головке, шейке или подошве рельса являются препятствием для распространения ультразвука и могут быть обнаружены как по исчезновению сигнала, соответствующего ультразвуковому импульсу, отраженному от подошвы рельса, так и по появлению сигналов, соответствующих попаданию в приемное устройство импульсов, отраженных и рассеянных гранями дефекта. Чувствительность устройства обеспечивает выявление внутренних дефектов на ранней стадии их развития. [c.156]

При низкой плотности частиц, когда эффектами многократного рассеяния можно пренебречь, применима теория однократного рассеяния. В гл. 4—6 на основе теории однократного рассеяния даны решения некоторых прикладных задач. Задача рассеяния рассматривается в гл. 4, а гл. 5 посвящена распространению и рассеянию импульсного излучения. Здесь дано общее описание распространения и рассеяния импульса в случайной среде с изменяющимися во времени свойствами. Гл. 6 посвящена флуктуациям волны в облаке дискретных рассеивателей применительно к задаче распространения в пределах прямой видимости. [c.12]

В этой главе мы дадим сначала введение в общую теорию распространения и рассеяния импульсного излучения в случайных средах. Затем будут рассмотрены результаты, получающиеся в первом приближении теории многократного рассеяния. При этом мы учтем влияние движения частиц в предположении, что скорости рассеивателей малы по сравнению со скоростью распространения волны. Кроме того, мы будем считать, что ширина полосы импульса мала по сравнению с несущей частотой. Эти предположения справедливы для большинства практических приложений. В гл. 15 и 20 рассматриваются более сложные задачи, относящиеся к сильным флуктуациям импульсного излучения, обусловленным многократным рассеянием, а также к распространению и рассеянию широкополосных импульсов. [c.108]

Общая формулировка проблемы распространения и рассеяния импульсов в нестационарной случайной среде [c.108]

Рассмотрим линейную случайную среду, которая может быть нестационарной и диспергирующей. Примером такой среды может служить случайное облако движущихся рассеивателей. Характеристики распространения и рассеяния импульса в такой среде удобно описывать, используя двухчастотную функцию взаимной когерентности. Такое представление позволяет также [c.108]

Это общее выражение для смешанного момента комплексной огибающей является основным для дальнейшего анализа в этой главе. Функция Г описывает корреляцию выходных полей, отвечающих двум падающим монохроматическим волнам с двумя различными частотами оо -+- oi и юо + 2, и называется двухчастотным смешанным моментом, или двухчастотной функцией взаимной когерентности. Из формулы (5.16) видно, что решение задач распространения и рассеяния импульсов сводится к нахождению двухчастотной функции когерентности Г. [c.111]

Линейный Ф. э.—не связан с передачей импульса фотона электронам и поэтому не меняется при изменении направления распространения света на обратное (при фиксированной линейной поляризации). Он обусловлен асимметрией распределения фотоэлектронов, к-рая создаётся двумя механизмами баллистическим, связанным с появлением направленного импульса при квантовых переходах, и сдвиговым, обусловленным смещением центра тяжести волнового пакета электрона при переходах. При этом вклад в ток дают как процессы поглощения света, так и рассеяния и рекомбинации (в состоянии теплового равновесия эти вклады компенсируются). [c.343]

Рассмотренное выше относится как к совершенно упругой, так и к рассеивающей среде. Однако если среда является рассеивающей, т. е. ее упругие свойства изменяются с частотой, интерпретация результатов становится еще более неопределенной, так как нет больше единой скорости распространения, и скоростью переноса энергии является групповая скорость Сд, которая отличается от фазовой скорости Ср на величину А йСр йК), где Л — длина волны. Когда рассеяние среды велико, как у многих высоких полимеров, эта разница может быть очень существенной. При этих условиях необходимо также, чтобы импульс содержал большое количество синусоидальных волн, иначе его спектр Фурье будет содержать широкую область частот, которые будут распространяться с различными скоростями, и длина импульса будет возрастать по мере распространения вдоль образца. Изменение затухания с частотой будет еще более осложнять дело, так как, вообще говоря, высокочастотные компоненты будут демпфировать интенсивнее, чем низкочастотные, и будут распространяться быстрее, так что они окажутся в голове импульса. [c.136]

Распространение проходящего импульса. Если рассматривать условия, при которых длительность импульса не влияет на оптические свойства среды (именно такие условия ниже и рассматриваются), то многие качественные выводы о закономерностях распространения импульсного излучения могут быть сделаны уже на основании результатов исследований закономерностей стационарного рассеяния. В частности, границы применимости закона Бугера для импульсного излучения следует ожидать более далекими, так как при стационарном рассеянии регистрируемая яркость рассеянного излучения представляет собой полный интеграл по времени, а не в узком интервале времени при нестационарном рассеянии. Следует также ожидать очень малого размытия проходящего импульса при однократном рассеянии, так как для малых частиц интенсивность однократно рассеянного вперед излучения очень мала по сравнению с прямым излучением, а для больших частиц эта интенсивность формируется очень малым формирующим объемом, прилегающим к оси оптического пучка. [c.161]

Такой световод напоминает (см. 1.2) волновод, широко используемый в технике СВЧ. Этот способ транспортировки светового потока применяется в волоконной оптике для передачи информации модулированным световым сигналом. Однако при этом возникли существенные трудности и лишь в последние годы были решены проблемы, основанные на использовании весьма чистых и однородных волокон. Дело в том, что наличие в стеклянном волокне мельчайших пузырьков воздуха, трещин, пылинок и т.д. приводит к рассеянию световых волн и резкому возрастанию потерь энергии, нацело исключающих возможность применения системы таких волокон для целей оптической дальней связи. В результате интенсивной исследовательской работы в 70-е годы была разработана технология получения оптических волокон очень высокого качества. Потери энергии в таких световодах оказываются того же порядка, что и затухание электрического импульса, распространяющегося в металлическом проводнике. Можно ожидать, что несомненная выгода передачи информации на оптических частотах будет реализована не только в условиях космоса, где не играют роли помехи, неизбежно возникающие при распространении свободной световой волны в приземной атмосфере. [c.93]

До сих пор не принималась во внимание ограниченность поперечных размеров реальных пучков, и тем самым предполагалось, что на интересующих нас толщинах среды I > /ф з ни самофокусировка, ни дифракция еще не проявляются. Если самофокусировка и дифракция точно компенсируют друг друга, то поперечное распределение амплитуды импульса не изменяется по мере его распространения в среде, т. е. собственно к этому случаю и относятся сделанные выше выводы. Если значение мощности превышает пороговое, даваемое соотношением (232.4), то поперечное сечение пучка уменьшается благодаря самофокусировке, и уширение спектра будет протекать более сложным образом. Качественно ясно, что увеличение амплитуды поля, сопровождающее самофокусировку, вызовет еще большее уширение спектра. Следует иметь в виду, однако, что при огромной концентрации энергии, имеющей место в случае сильно развитой самофокусировки, эффективно протекает и ряд других нелинейных процессов — вынужденное рассеяние. Мандельштама—Бриллюэна, вынужденное комбинационное рассеяние и др. [c.832]

Полученное соотношение означает (это хорошо видно из рис. 4.7), что если излучение с длиной волны X и волновым вектором к падает под углом на семейство параллельных плоскостей с межплоскостным расстоянием а и нормалью к нему g, то разность хода лучей между волнами, рассеянными различными плоскостями, будет равна целому числу длин волн. Из теории дифракции излучения известно, что в этом случае за счет сложения амплитуд синфазных волн возникает сильная отраженная волна. Это и препятствует распространению волн, импульс которых отвечает границе зоны Бриллюэна. Формулу (4.57) называют [c.77]

Средства контроля шероховатости поверхностей. При падении волны из жидкости или газа (первой среды) на шероховатую поверхность твердого тела появляются рассеянные волны. Переход импульсов УЗ К через шероховатую границу раздела сопровождается трансформацией их спектров в зависимости от соотношения размера неровностей и длин волн в первой среде соответствующих частотных составляющих. Одновременное распространение волн в первой среде между неровностями и в материале неровностей вызывает интерференцию. [c.286]

Основному материалу, связанному с нелинейными задачами, предпослана специальная глава, где дано довольно подробное изложение теории распространения волновых пакетов в линейной диспергирующей среде. Фемтосекундные лазерные импульсы внесли много нового и в этот, казалось бы давно уже завершенный, раздел волновой оптики. Проблемы основанной на достижениях пико- и фемтосекундной оптической технологии нестационарной лазерной спектроскопии в целом-далеко выходят за рамки этой книги. Поэтому мы ограничились лишь одним, но, как нам представляется, ярким примером — теснейшим образом связанной с волновой нелинейной оптикой активной спектроскопией комбинационного рассеяния. Переход к фемтосекундным импульсам позволяет получить здесь не только исчерпывающую информацию о релаксации энергии и фазы возбуждения, но и непосредственно наблюдать форму молекулярных колебаний. Книга завершается специальной главой, посвященной фемтосекундным лазерным системам. Акцент сделан на основных принципах и концепциях, лежащих в основе разработки систем, которые позволяют уже сейчас получать фемтосекундные импульсы в чрезвычайно широком диапазоне спектра, простирающегося от дальней инфракрасной области до вакуумного ультрафиолета. [c.8]

Кроме Fy на препятствие действует радиационная сила, связанная с потоком импульса в рассеянной волне. Согласно общему определению (V. 2) и с учетом (V. 18) компонента этой силы вдоль направления распространения падающей волны есть [c.113]

Одним из преимуществ этого метода является возможность обнаружения присутствия различных газов с помощью лазера, работающего на фиксированной частоте излучения. Пр И ЭТОМ источник и приемник излучения территориально могут быть совмещены, что делает такую систему весьма удобной. С помощью известных принципов локации методом дистанционной КР-спектроскопии можно сравнительно легко определять области локализации, направления и скорость распространения атмосферных загрязнений. Спектральное положение линий v и Va КР обеспечивает избирательность метода и независимость измерений от состояния атмосферы. Абсолютная концентрация каждого из загрязняющих веществ определяется путем сравнения интенсивностей линий КР загрязняющих веществ с эталонными линиями азота или кислорода. Для этого необходимо прежде всего знать эффективное сечение КР-рассеяния молекул на характерных колебаниях и его зависимость от ряда причин частоты возбуждающего света, агрегатного состояния, температуры и т.д. Пространственная разрешающая способность, определяемая длительностью лазерного импульса, в настоящее время доведена до 5... 10 м. Измеряя отношение интенсивностей стоксовой и антистоксовой компонент, можно определить также температуру как загрязняющего облака, так и вообще зондируемого района. [c.220]

Такие изменения формы стоксовых импульсов и соответствующих лазерных импульсов происходят при их распространении в активной к комбинационному рассеянию среде, в которой имеют место существенные изменения населенностей. Например, они наблюдались в газах, где вследствие относительно высоких значений продольных времен релаксации комбинационный переход может насыщаться уже при не слишком высоких интенсивностях [3.1-11, 3.22-7, 3.22-8]. [c.440]

Особый класс статистических задач оптики коротких импульсов связан с их распространением и рассеянием в случайно-неоднородных средах (см., например, [75—78]), Недавно [78] изучено многократное рассеяние пикосекундных импульсов в неоднородных средах в условиях сильной локализации фотонов (feoP l, где I — средняя длина свободного пробега). Авторы [79] синтезировали импульсы треугольной формы при помощи отражения сверхкороткого гауссовского лазерного импульса от шероховатой поверхности конуса. [c.63]

Тиндалево-рэлеевское рассеяние. Рассеяние света — это динамический процесс преобразования характеристик излучения при его взаимодействии с ве-ш еством, сопровождаюш ийся изменениями пространственного распределения интенсивности света (например, изменение направления его распространения) интенсивности проходяш его излучения частотного состава света (например, преобладание длинноволнового излучения в проходяш ем потоке и коротковолнового — в рассеянном) поляризации проходяш его и рассеянного света формы и длительности световых импульсов и др. Эти преобразования характеристик излучения происходят как в режиме линейной оптики, так и при возбуждении различных нелинейных процессов в объемных материалах и в ВС. Рассеянный (линейно или нелинейно) свет представляет собой в обш ем случае ансамбль некогерентных вторичных волн, воспринимаемых как несобственное свечение среды — исходных материалов и ВС. [c.43]

Интервалы между временем прихода различных волновых пакетов, а также их амплитуды зависят, от размера сферы и свойств материала. Это обстоятельство легло в основу предложений, изложенных в книге [42], о процедуре определения параметров отражающего тела по параметрам отраженного импульса. Однако практическая реализащя этих предложений является невыполнимой по следующим причинам. Для того чтобы определить параметры тела по деталям отраженного импульса, необходимо прежде всего быть уверенным в том, что тело является гладкой сферой, не содержащей выступов и неоднородностей (например, в виде ребер и сварных швов). В противном случае отражения от этих деталей существенно превысят упомянутые выше особенности в отраженном поле. Например, в работе [92] отмечалось, что при эксперименте даже поворот вокруг оси из-за неоднородностей сферической оболочки приводил к существенным изменениям в картине отражения. Как отмечалось в п. 5.4, наличие хотя бы небольших механических потерь в материале оболочки полностью исключает появление периферических волн. Для измерения амплитуд последовательности отраженньк импульсов необходимо иметь большой запас измеряемого сигнала над уровнем фона, что весьма трудно реализовать, и, наконец, при распространении импульсов в неоднородной среде их форма сильно меняется из-за интерференции лучей, диссипации и рассеяния на неоднородностях. При этом длительность импульсов может увеличиваться в десятки и сотни раз [74]. В этих условиях выявление информативньк деталей в отраженном поле практически невозможно. [c.291]

Суть метода заключается в следующем (схема 10 в табл. 5.7). В контролируемое изделие излучают прямым преобразователем импульсы продольных волн и принимают наклонным преобразователем два импульса трансформированных поперечных волн под углом 7 = 90 —ar sin ( f/ ). Первый импульс соответствует отражению (дифракции) ближайшей к преобразователям точке дефекта, второй импульс —дифракции донного сигнала на удаленной от преобразователя точке дефекта. В случае объемного дефекта амплитуда первого импульса Пц значительно больше амплитуды второго импульса Urt по нескольким причинам. Во-первых, на цилиндрической поверхности наблюдается трансформация волн в соответствии с законом Снеллиуса, 30. .. 40 % энергии падающей на цилиндр волны переходит в энергию поперечной волны. Во-вторых, амплитуда донного сигнала существенно ослабляется поперечным сечением дефекта. В-третьих, амплитуда волны, трансформированной на нижней поверхности дефекта, значительно меньше, чем на верхней, поскольку направление распространения волн на приемник составляет угол Ф = = 125°, в то время как максимум индикатрисы рассеяния лежит в диапазоне углов 20. .. 60°. В связи с изложенным коэффициент [c.269]

Таучерт и Мун [176] использовали с этой целью монотонный импульс и сравнили полученные результаты с характеристиками материала, найденными резонансным и статическим методами. Модули упругости эпоксидных боро- и стеклопластиков, определенные статическим и динамическим (при распространении волны вдоль волокон) методами, различались в пределах 2%. Была такнш установлена возможность предсказания рассеяния волн по результатам резонансных испытаний материалов. Таугерт [172, 173] использовал ультразвуковые волны для описания всех упругих постоянных различных композиционных материалов, а также измерил рассеяние ультразвуковых волн и установил, что предварительное растяжение увеличивает демпфирующие характеристики [174]. Рид и Мансон [142] исследовали рассеяние импульса напряжений в композиционных материалах. [c.304]

В поле мощного оптич. излучения в результате од-новрем. протекания процессов дифракции света на УЗ и генерации УЗ-волн вследствие электрострикции происходит усиление светом УЗ-волны, В частности, при распространении в среде интенсивного лазерного излучения наблюдается т, н, вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна, при к-ром происходит усиление лазерным излучением тепловых акустич. шумов, сопровождающееся нарастанием интенсивности рассеянного света. К оптоакустич. эффектам относится также генерация акустич. колебаний периодически повторяющимися световыми импульсами, к-рая обусловлена переменными механич. напряжениями, возникающими в результате теплового расширения при периодич. локальном нагревании среды светом. [c.46]

Возможность такого аналитич. продолжения была впервые доказана Н. Н. Боголюбовым при установлении дисперсионных соотношений (см. Дисперсионных соотношений метод) для дА-рассеяния при фиксиров. значении переданного импульса. На основе спец, аксиоматики, в к-рой ключевую роль играет принцип микропричинности Боголюбова, было доказано существование единой аналитич. ф-ции комплексного переменного а, граничные значения к-рой представляют собой амплитуды перекрёстных процессов. Область аналитичности и соответствие граничных значений амплитудам даны на рис. 3. Распространением представления о единой аналитич. ф-ции на амплитуды, зависящие от неск. комплексных переменных, является Манделстама представление, к-рое ещё не доказано. Трудности доказа- [c.559]

В гл. 8 рассмотрено вынужденное комбинационное рассеяние ВКР-явление генерации стоксовой волны (смещенной на 13 ТГЦ) в поле волны накачки при распространении накачки в световоде. Это происходит, только когда мощность накачки превышает пороговый уровень. Сначала обсуждаются усиление и порог вынужденного комбинационного рассеяния. Затем в двух отдельных разделах описывается ВКР для случая непрерывной или квазинепрерывной накачки и для случая сверхкоротких импульсов накачки. В последнем случае сочетание ФСМ, ФКМ и ДГС приводит к качественно новым особенностям. Эти особенности могут быть совершенно разными в зависимости от того, находится накачка в области нормальной или аномальной ДГС. Случай аномальной ДГС рассматривается в последнем разделе, особенно вьщелены волоконно-оптические ВКР-лазеры. Также обсуждаются применения ВКР-усилителей в волоконно-оптической связи. [c.30]

Уравнение распространения (2.3.35)-нелинейное дифференциальное уравнение с частными производными, которое, вообще говоря, нельзя решить аналитически, за исключением некоторых частных случаев, когда для решения применим метод обратной задачи рассеяния [27]. Поэтому часто для изучения нелинейных эффектов в световодах необходимо численное моделирование. Для этой цели можно использовать множество численных методов [31-38], которые можно отнести к одному из двух классов 1) разностные методы и 2) псевдоспектральные методы. Вообще говоря, псевдоспектральные методы на порядок или даже более быстрее при той же точности счета [39]. Одним из наиболее широко используемых методов решения задачи распространения импульсов в нелинейной среде с дисперсией является фурье-метод расщепления по физическим факторам (SSFM) [33, 34]. Относительно большая скорость счета этим методом по сравнению с большинством методов конечных разностей достигается благодаря использованию алгоритма быстрого фурье-преобра-зования [40]. В этом разделе кратко описывается фурье-метод с расщеплением по физическим факторам, а также его применение для задачи распространения импульсов в волоконном световоде. [c.49]

Нелинейные свойства оптических световодов самым ярким образом проявляются в области аномальной (отрицательной) дисперсии. Здесь могут существовать так называемые солитоны-образования, обусловленные совместным действием дисперсионных и нелинейных эффектов. Сам термин солитон относится к специальному типу волновых пакетов, которые могут распространяться на значительные расстояния без искажения своей формы и сохраняются при столкновениях друг с другом. Солитоны изучаются также во многих других разделах физики [1-5]. Солитонный режим распространения в волоконных световодах интересен не только как фундаментальное явление, возможно практическое применение солитонов в волоконно-оптических линиях связи. В данной главе изучается распространение импульсов в области отрицательной дисперсии групповых скоростей, особое внимание уделяется солитонному режиму распространения. В разд. 5.1 рассматривается явление модуляционной неустойчивости. Показано, что при наличии нелинейной фазовой самомодуляции (ФСМ) стационарная гармоническая волна неустойчива относительно малых возмущений амплитуды и фазы. В разд. 5.2 обсуждается метод обратной задачи рассеяния (ОЗР), который может быть использован для нахождения солитонных рещений уравнения распространения. Здесь же рассматриваются свойства так называемого фундаментального солитона и солитонов высщих порядков. Следующие две главы посвящены применению солитонов в некоторых системах. В разд. 5.3 рассматривается солитонный лазер разд. 5.4 посвящен использованию солитонов в волоконно-оптических линиях связи. Нелинейные эффекты высщих порядков, такие, как дисперсия нелинейности и задержка по времени нелинейного отклика, рассматриваются в разд. 5.5. [c.104]

Возможность данной схемы была продемонстрирована в эксперименте [69], где солитонные импульсы длительностью 10 пс распространялись по 10-километровому световоду с ВКР-усилением и без него. На рис. 5.11 изображена схема экспериментальной установки. Там также показаны АКФ лазерного импульса (без световода) в сравнении с АКФ. полученной на выходе световода. При отсутствии ВКР-усиления солитонный импульс уширяется примерно на 50% из-за наличия потерь. Это находится в согласии с формулой (5.4.6), которая предсказывает Ti/Tq =1,51 для параметров световода, использованного в эксперименте, а именно 2 — 10 км и а = 0,0414 км (0,18 дБ/км). ВКР-усиление осуществлялось за счет инжектирования непрерывного излучения накачки на 1,46 мкм от лазера на центрах окраски в направлении, противоположном распространению солитонов. Мощность излучения накачки составляла 125 мВт. Как видно из рис. 5.11, импульс на выходе практически идентичен по форме и по энергии входному импульсу, что указыв.- т на практически полное восстановление солитона. Малоинтенсив ле крылья в восстановленном солитоне приписаны рассеянной доле энергии, возникающей из-за отличия формы входного импулы.а от гиперболического секанса. Возможности схемы с ВКР-усиленис i были продемонстрированы Молленауэром и Смитом в эксперименте [75], где 55-пико-секундные импульсы могли 96 раз обращаться по 42-километровой волоконной петле без значительного изменения своей длительности. Это соответствовало эффективной длине распространения более чем 4000 км. Конструктивная сторона таких солитонных линий связи, использующих ВКР-усиление, будет рассмотрена далее в этом разделе. [c.128]

Из приведенных профилей интенсивности видно, что на начальном этапе распространения происходит быстрая трансформация фазовых флуктуаций в амплитудные. Средняя длительность пичков соответствует величине х . В дальнейшем происходит сравнительно быстрая фильтрация солитонной составляющей за счет дисперсионного расплывания шумовой компоненты. При 1 импульс превращается в соли-тон. Отметим точное совпадение амплитуды солитона, полученной в результате прямого интегрирования нелинейного уравнения Шредин-гера и вычисленной методом обратной задачи рассеяния для той же реализации начальных данных (6). [c.227]

Рассеяние света в полностью поляризованном электрическим полем образце крупнозернистой сегиетокерамики минимально в направлении ее поляризации. В этом случае свет рассеивается в наименьшем телесном угле (рис. 2.12). Угол растет с деполяризацией керамики или с изменением направления вектора Р по Отношению к направлению распространения светового пучка. В связи с этим различают два метода переключения образца из состояния с минимальной рассеивающей способностью в полностью поляризованное состояние с направлением вектора поляризации, ортогональным исходному, и в деполяризованное состояние. Если первый метод реализуется в схеме поперечного электрооптического эффекта [Три изменеиии полярностей напряжений на парах электродов с обих сторон образца (см. рис, 2.6,6), то для реализации второго метода используется обычно схема продольного электрооптического эффекта, а деполяризация обеспечивается импульсом электрического П0.1Я обратной полярности половинной амплитуды (по отношению к импульсу исходной поляризации). Возможно также пе-реклю>)ение ЭОК в полностью деполяризованное, т. е, в термически деполяризованное состояние путем воздействия на образец высокочастотного электрического поля малой амплитуды (см. подпараграф 2.2.6), причем этот метод реализуем в схемах и поперечного, и продольного эффектов. [c.72]

Наряду с образованием стоксова импульса с частотой os = = ol — 0)21 в активной среде при вынужденном комбинационном рассеянии может образовываться и антистоксов импульс. При этом, однако, аналогично случаю трехволнового взаимодействия при параметрической генерации должно выполняться условие согласования фаз Ак = 2кь — кл — ks O. В асимптотическом приближении коэффициент усиления для антистоксова излучения коротких импульсов в нестационарном случае (т. е. при условии Ti,< T2iGr/2) рассчитывался в [8.21] для диспергирующей и недиспергирующей сред. В обоих случаях оказалось, что антистоксово излучение максимально в направлении, определяемом соотношением Afe Gr/L, причем в зависимости от реализованных условий величина От определяется либо выражением (8.34), либо (8.37). Зная От, можно найти угол между направлениями антистоксова излучения и направлением распространения лазерных импульсов. Таким образом, направления распространения антистоксова излучения образуют вокруг лазерного луча конусообразную поверхность. [c.298]

Рассмотрим теперь случай а > 1, когда в процессе распространения возникает волна пилообразной формы, которая затем дифрагирует на отверстии в экране. Этот процесс удобно описать с помощью интеграла Кирхгофа (3,4) (см., например, [Харкевич, 1950] ). Рассеянное поле представляет собой последовательность положительных импульсов, находящихся на отрицательном пьедестале [Островский, Сутин, 1976]. В прожекторной зоне возникают импульсы сжатия с разрьшными фронтами, их амплитуда приближенно равна 2pjy, где р - амплитуда падающей на экран пилообразной волны, и не меняется с расстоянием. Длительность импульсов равна а (2сг и уменьшается с увеличением расстояния г от центра отверстия в экране. [c.114]

Рассмотрим рассеяние на вертикальном отверстии, имитирующем канальные поры и свищи. На рис. 7.15 приведены амплитуды сигналов, отраженных от пересечения сверления с внутренней поверхностью трубы при использовании совмещенного преобразователя. Видно, что, в отличие от изотропного материала, амплитуда сигнала зависит от направления распространения волны. Это вызвано двумя причинами. Во-первых, как показывают измерения, при ф=90° (см. рис. 7.15) поперечная волна затухает значительно сильнее, чем при <р= 10°. Вызвано это, по-видимому, текстурой проката. Во вторых, при любом ф=7 0 90° волна, вводимая в металл, разлагается на две компоненты, поляризованные во взаимно перпендикулярных плоскостях и распространяющиеся с разными скоростями (сравн. рис. 7.14, в). Приемник регистрирует результат интерференции этих двух компонент. При изменении ф сдвиг фаз таких компонент меняется, и поэтому амплитуда регистрируемого сигнала изменяется немонотонно. Если излучаемый импульс имеет длительность менее 1 мкс, то каждый из описанных сигналов можно разрешить. Однако обычно используются импульсы большей длительности, и при изменении направления озвучивания одного и того же вертикального отверстия в прокате изменение амплитуды отраженного сигнала может превышать 20 дБ. [c.237]

Поглощённый фотон переизлучается спонтанно, но его направление, а следовательно, и результирующий импульс отдачи, случайны. Если усреднить по многим рассеянным фотонам, импульс отдачи обращается в ноль, в то время как средний импульс атома вдоль направления распространения электромагнитной волны уменьшится на величину, которая равна числу N актов рассеяния, умноженному на импульс фотона. Число N определяется внутреннй квантовой динамикой атома и может достигать значений порядка 10 с что позволяет за секунды охладить ион от комнатной температуры до температур в области милли-Кельвина. [c.533]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...