Оптические методы исследования колебаний

Оптические методы исследования колебаний 54 [c.502]

Рассмотренный выше оптический метод исследования локальных уровней захвата удобно применять только в том случае, когда селективное поглощение света электронами на локальных уровнях расположено в спектральной области, легко доступной экспериментальному исследованию. Однако мелкие локальные уровни обусловливают селективное поглощение в инфракрасной области, исследование в которой уже не относится к числу простых измерений. Кроме того, оптическая энергия активации отличается от термической энергии активации, а для некоторых практически важных случаев освобождение электронов с локальных уровней происходит за счет тепловой энергии колебаний решетки. В общем, термический метод исследования спектра локальных уровней представляет значительный интерес вследствие его простоты и универсальности. Методом термического высвечивания можно не только получить спектр локальных уровней, но и выделять и исследовать каждую группу уровней в отдельности. [c.90]

ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ РОТОРОВ ПРИ ИХ УРАВНОВЕШИВАНИИ [c.27]

Тензометрический метод. Использование проволочных тензо-датчиков для исследования колебаний трубок работающего конденсатора позволяет получить более полное представление о возникающих напряжениях при колебаниях, чем измерениями амплитуд оптическим прибором. [c.170]

В предыдущей главе мы рассмотрели принципиальные вопросы, возникающие при изучении единственного атома, взаимодействующего с монохроматической световой волной и излучающего спонтанно и вынужденно фотоны. При этом остался в тени важный для практики вопрос о том, каким образом может быть приготовлена система, состоящая только из одного атома. Если атомы исследуемого вещества находятся в газовой фазе, то задача уединения единственного атома является решаемой, но достаточно сложной технической проблемой. Однако исследования в газовой фазе становятся даже в принципе невозможными для сложных органических молекул, так как многие из них уже при небольшом нагревании, предшествующем испарению, распадаются. Поэтому в последние несколько лет успешно развиваются методы исследования единичных молекул, внедренных в твердые матрицы, охлажденные до гелиевых и более низких температур [18-20]. В этом случае перед нами стоит проблема исследования поглощения и излучения света единственным примесным центром. Однако оптические электроны примесной молекулы или атома взаимодействуют не только с электромагнитным полем, но и с колебаниями атомов матрицы (фононами). Это электрон-фононное взаимодействие приводит к рождению и уничтожению фононов в процессе оптического перехода в примеси. Оно актуально даже при сверхнизких температурах, потому что процессы рождения фононов имеют место даже при абсолютном нуле. Поэтому в теорию, изложенную в предыдущей главе, необходимо включить взаимодействие оптических электронов примесного центра с фононами. Фононы и другие низкочастотные возбуждения твердой матрицы рассматриваются в данной главе. [c.53]

Я испытываю удовлетворение оттого,что перевод моей книги на русский язык позволит более широкому кругу читателей познакомиться с принципами и примерами практического применения методов теории групп в важной области физики твердого тела, а именно в исследовании оптических свойств, обусловленных колебаниями кристаллической решетки. [c.8]

Когда падение волн на плоскость, разделяющую оба тела, происходит наклонно, то задача становится более сложной и распадается на две части в зависимости от того, совершаются ли колебания (всегда перпендикулярные к падающему лучу) в плоскости падения или же в перпендикулярной плоскости. Мы не будем входить в рассмотрение этих вопросов, которые часто дискутировались с оптической точки зрения. Метод исследования, созданный в основном Грином, подобен методу, примененному в 270. [c.413]

Прошло более десяти лет со дня выхода первой в мировой литературе монографии [25], посвященной электромагнитной теории дифракции волн на решетках. Позже появился еще ряд монографий, посвященных дифракционным свойствам решеток и методам их анализа [6, 50—52, 54, 114]. При этом часть этих исследований была в основном ориентирована на решетки оптического диапазона 150, 52], а другая — на периодические структуры, обладающие свойствами, перспективными к использованию в радиодиапазоне электромагнитных колебаний [6, 50, 51, 54, 114]. В настоящей работе особое внимание уделено развитию результатов, изложенных в [25, 63], и новых свойств, обнаруженных позднее, которые оказались перспективными к применению в радиофизических исследованиях МИЛЛИ- и субмиллиметрового диапазонов, при построении соответствующей метрологической и элементной базы и в дальнейшем — при создании радиотехники милли- и субмиллиметрового диапазонов. Данная книга является как бы единым целым с монографиями [25, 63], вместе они содержат уникальные по полноте и детальности аналитические, графические и численные данные по амплитудно-частотным, поляризационным и другим зависимостям, характеризующим рассеяние волн на дифракционных решетках самых различных профилей и типов. В сумме с работами [25, 63] она позволит завершить определенный этап (изучение физики резонансного стационарного рассеяния волн) в построении общей электродинамической теории решеток. Дальнейшие перспективы исследований в этой области авторы видят в создании спектральной теории решеток, изучении процессов нестационарного рассеяния, более последовательном подходе крещению практически важных задач синтеза, оптимизации и диагностики, нелинейных задач, в расширении возможностей анализа электродинамических характеристик структур с неидеальными и анизотропными включениями [195, 196] и т. п. [c.11]

В настоящее время для исследования вибропрочности элементов конструкций широко используют методы голографической интерферометрии с усреднением во времени, позволяющей точно определить положение узловых линий на интерферограмме, полученной с помощью непрерывного излучения лазера. Этот метод требует стабилизации оптической схемы голографического интерферометра и ограничивает амплитуду колебаний объекта величиной 2—3 мкм, а значит, возможность исследования в реальных условиях работы. Кроме того, при увеличении размеров объекта, например до 1,5—2 м, возникают трудности, связанные с ограничением мощности лазера непрерывного действия. [c.172]

Теоретическое исследование образования оптического изображения началось с изучения структуры изображения точки, Эри в 1864 г. показал, что изображением точки, даваемым идеальным оптическим прибором, является дифракционное пятно, радиус которого можно вычислить в зависимости от длины волны и углового отверстия пучка. В 1879 г. Релей расширил область применения результата Эри, показав на ряде конкретных примеров, что идеальным (безаберрационным) оптическим прибором можно считать любой оптический прибор, в котором деформация волновой поверхности не превышает Я/4. Построением результирующего вектора колебаний в центре пятна рассеяния с помощью векторного метода Френеля довольно легко показать, что можно допустить отклонение фазы порядка л/2 без заметного изменения длины результирующего вектора. Интенсивность центрального максимума дифракционного пятна уменьшается всего лишь на 20%, если волновая поверхность заключена между сферами, расположенными на расстоянии Я/4 друг от друга это и есть знаменитое прав ило четверти волны Релея, которое мы рассмотрим в гл, д.. Присутствие аберраций, вызывающих [c.10]

Промежуточное (между твердым и газовым) жидкое состояние вещества порождает специфические трудности в изучении его структуры. Значительная часть информации о структуре твердых гетерогенных систем может быть получена из механических испытаний и изучения диаграммы состояния. При исследовании структуры жидких систем такие методы оказываются практически бесполезными. Основной объем информации о структуре жидкостей и их смесей получается при изучении ослабления и рассеяния различных видов электромагнитных колебаний и волн (рентгенографический, оптический, радиоспектроскопический, ультразвуковой анализ), термодинамических параметров состояния (плотность, сжимаемость, теплоемкость, коэффициенты температурного расширения и др.) и переносных свойств (вязкость, диффузия, тепло- и температуропроводность). [c.196]

Оптическое исследование потока. В опытах применялись два типа фотографий и киносъемки потока с большим временем выдержки (г = 10г с), которое значительно превышало продолжительность цикла пульсации и давало осредненную по времени картину течения, а также с малым временем экспозиции (с = 10 с), позволяющим наблюдать колебания течения и движение вихревых образований. Наряду с использованием шлирен-метода, применялась также инжекция небольших количеств визуализирующего состава, которая проводилась в нескольких точках с одной стороны модели в пограничный слой перед выемкой, а также в нижних точках передней и задней стенок выреза. [c.128]

У профилографа алмазная игла связана с зеркалом. На зеркало падает тонкий луч света. При колебаниях иглы, перемещаемой по исследуемой поверхности, отраженный луч света через систему зеркал направляется на вращающийся барабан со светочувствительной бумагой, на которой записывается профилограмма, отображающая неровности с увеличением по вертикали в 500—13800 раз и по горизонтали в 25—1000 раз. Профилографы типа Аммона и Левина пригодны для оценки чистоты в пределах 3—10-го классов. Они применяются главным образом в лабораторных исследованиях, так как использование их в производственных условиях затруднительно. Оценку класса чистоты поверхности оптическими методами производят с помощью микроскопа (фиг. 4) и микроинтерферометра акад. В. П. Линника. Первый используется для замера неровностей в пределах 3—8-го классов чистоты, второй — для контроля поверхностей 10—14-го классов. [c.24]

Другим важным применением кристаллов ниобата лития является использование их в параметрических генераторах света. При накачке такого генератора излучением в зеленой области спектра большая часть диапазона перестройки будет лежать в области температур ниже 180°. Было бы весьма полезным изменить рабочую область температур и для таких взаимодействий, поэтому велись дальнейшие исследования методов решения этой проблемы. Кристаллы, выращенные из неконгруэнтно плавящейся смеси, обладают плохим оптическим качеством и колебаниями температуры синхронизма в разных точках кристалла. И то и другое исключает возможность применения таких кристаллов для нелинейных взаимодействий. Гораздо более перспективный метод был предложен Бриденбаухом с сотр. [33], которые показали, что в кристалл ниобата лигия можно, без заметного ухудшения его оптического качества, ввести добавку окиси магния. Добавив в исходный расплав окиси магния по весу, им удалось в выращенном кристалле поднять температуру синхронизма примерно на 50 °С. Можно надеяться, что на этом пути будут по- [c.116]

Если экситон по своему характеру существенно связан с колебаниями ионов, как это и имеет место в ионных кристаллах для так называемых оптических колебаний, то эффективным методом исследования оказывается изучение неупругого рассеяния нейтронов [122] и эффекта Мёссбауэра [123]. В случае же экситонов электронного типа, слабо связанных с колебаниями решетки, можно надеяться на использование других способов, таких, в частности, как измерение дискретных потерь энергии при прохождении электронами тонких слоев [124] и изучение комбинационного (неупругого) рассеяния рентгеновских лучей в кристаллах. Именно на последнем явлении мы здесь и остановимся [226]. [c.339]

Величина коэффициента бьша определена экспериментально методом исследования затухающих колебаний коромысла. Для исключения влияния датчиков на процесс колебания при осциллографировании был применен специальный датчик перемещений в виде осветителя и оптической системы, установленной на коромысле и фокусирующей световой поток на фотобумагу, перемещаемую лентопротяжным механизмом осциллографа. Исследовались колебания с различными начальными амплитудами в диапазоне частот колебаний 0,05-0,5 Гц. Варьирование частоты колебаний и квазижесткости С в диапазоне 20-705 Н/м осуществлялось методом смещения ЦТ коромысла. В эксперименте применяли коромысло массой т = 17,5 кг, с моментом инерции/ = 1,36 кгм и с ножевыми опорами из стали У8А и У9А НКС 60-64. Определяли статическую характеристику и петлю гистерезиса при колебании коромысла (рис. 20) и измеряли длину контакта ножевых опор. [c.46]

Механические и оптические характеристики материалов для моделей, применяюш ихся при исследованиях поляризационнооптическим методом, можно определять при испытаниях нескольких видов, среди которых необходимо отметить испытания на ползучесть, релаксацию, при постоянной скорости деформации и при синусоидальных колебаниях. Каждому из этих испытаний присущи свои достоинства и недостатки, а также своя область применения. По мнению авторов, очень прост метод двойного маятника, а даваемые им результаты непосредственно применимы [c.146]

В работе М. Кумо и Р. Фарелло [4.21] было проведено подробное визуальное исследование (с помощью скоростной съемки) падения капли воды на поверхность вдоль стальной иглы. Капли сохраняли свое сфероидальное состояние и совершали колебания вблизи нагретой поверхности. Измерения показали, что максимальный зазор при отскоке достигал 1 мм. Оптические измерения показали также касание каплей перегретой поверхности, но других методов регистрации касания не проводилось. [c.155]

Во-первых, энергия МР-фотонов совпадает с энергией колебаний внутренних атомных электронов, благодаря чему рентгеновская спектроскопия наряду с оптической представляет собой важный метод изучения строения вещества. Характеристические линии элементов с зарядом ядра 2 < 12, в том числе таких практически валсных, как магний, натр.ий, фтор, кислород, азот, углерод, лежат в МР-диапазоне. Наблюдение этих линий, возбуждаемых пучком электронов или фотонов, лежит в основе современных чувствительных и универсалгшых методов элементного и химического анализа твердых тел и поверхностей, которые широко применяются как в научных исследованиях, так и в промышленности. [c.3]

В работе Ли, Лоу и Пайнса [133] был развит вариационный метод, применимый к исследованию случая промежуточной связи а <6, не опирающийся на использование адиабатического приближения. Исследовалось медленное движение электрона, окруженного облаком виртуальных фононов оптической ветви колебаний в ионных кристаллах. Диэлектрик рассматривался как непрерывная колеблющаяся среда с одной ветвью продольных колебаний частоты Й ( ) = Й. Действие периодического потенциала решетки на электрон учитывалось путем введения эффективной массы электрона т. [c.261]

До того как стало возможным получать Г. искусственным путём, изучение гиперзвуковых волн и их распространение в жидкостях и твёрдых телах проводилось гл. обр. оптич. методом, основанным на исследовании рассеяния света на Г. теплового происхождения. При этом было обнаружено, что рассеяние в оптически прозрачной среде происходит с образованием нескольких спектральных линий, смещённых относительно частоты падающего света на частоту Г. (т. н. М анделъштама — Бриллюэна рассеяние). Исследования Г. в ряде жидкостей привели к открытию в них зависимости скорости распространения Г. от частоты (см. Дисперсия скорости Звука) и аномального поглощения звука на этих частотах. Изучение Г. теплового происхождения рентгеновскими методами показало, что тепловые колебания атомов в кристалле приводят к диффузному рассеянию рентгеновских лучей, размазыванию пятен, обусловленных взаимодействием рентгеновских лучей с атомами, и к появлению фона. По диффузному рассея- [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...