Жидкости, рассеяние

В газах и жидкостях, не засоренных взвешенными частицами, пузырьками воздуха (в жидкости), рассеяние отсутствует, и затухание определяется только поглощением. Коэффициент поглощения пропорционален квадрату частоты. В связи с этим в качестве характеристики поглощения звука в жидкостях и газах вводят параметр 6/р (табл. 3). [c.192]

Так как при применении теоремы энергии необходимо учитывать кроме кинетической и потенциальной энергий еще и упругую и тепловую энергии, то в тех случаях, когда происходит значительная работа трения, обусловливающая рассеяние энергии, применение теоремы энергии ничего не дает. На самом деле, без знания явлений, происходящих внутри жидкости, рассеяние энергии не может быть определено, между тем назначение теоремы энергии, так же как и теоремы импульсов, состоит как раз в том, чтобы по состояниям на поверхности, ограничивающей рассматриваемую часть жидкости, определять результирующие силы. Следовательно, теорема энергии может применяться с пользой только в тех случаях, когда не происходит значительной работы трения. [c.216]

Наблюдать М.— Б. р. можно с помощью установки (рис. 4), где свет от источника, напр, от рубинового лазера 1, проходит через фокусирующую оптич. систему 2 и полупрозрачное зеркало 3, после чего попадает в кювету с жидкостью, рассеяние в к-рой наблюдают, или же на кристалл исследуемого вещества 4. При наблюдении рассеяния назад рассеянный [c.207]

Следует заметить, что, как и в жидкости, рассеянное поле будет состоять не только из сферически-симметричной волны, излучаемой полостью при ее колебаниях монопольного типа, но и из излучения другими видами колебаний (дипольными и т. п.). Объемная скорость для этих других колебаний равна нулю поток смещения через границу полости в разных частях имеет разные знаки и [c.483]

Нужно отметить, что, хотя обсуждаемые феноменологические теории принимают во внимание не все причины рассеяния,, учет инерционных членов в уравнении реакции 6 и двух времен релаксации в корреляционной теории ( 7) дает удовлетворительное описание всего распределения интенсивности в крыле линии Релея. Это описание экспериментальных данных осуществляется с помощью формул (6.41) и (7.27). Формулы (6.41) и (7.27), по-видимому, могут быть объединены в одну формулу, но остается неизвестным, какая часть общего рассеянного света описывается теорией, учитывающей только рассеяние на флуктуациях деформации. Как было отмечено Гинзбургом [313], в маловязких жидкостях рассеяние на флуктуациях тензора деформаций охватывает, по-видимому, лишь небольшую часть общего рассеяния вследствие флуктуаций анизотропии. [c.126]

Разложения в ряды типа (5.28), в которых выделяется резонансный. знаменатель , могут быть использованы и для анализа решений других задач дифракции на многослойных цилиндрических и сферических оболочках, рассеяния на газовом пузырьке в жидкости, рассеяния упругих волн на цилиндрической или сферической полости в твердом теле. Многочисленные примеры по указанным вопросам приведены в работе [97]. [c.225]

На практике в уравнение (1-84) вводят эмпирический коэффициент для учета рассеяния энергии вследствие трения и других необратимых процессов. Уравнение (1-84) также находит применение для сжимаемых жидкостей, когда изменение давления достаточно мало по сравнению с абсолютным давлением. В таких случаях изменение удельного объема среды незначительно. [c.56]

Тематику этих исследований, публикуемых в журналах прикладной физики, механики и математики, в общих чертах можно охарактеризовать следующим образом. Первая группа дисциплин объединяет химическую, топливную и пищевую промышленность, агротехнику, целлюлозно-бумажную промышленность, коллоидную химию и физику грунтов. Каждая из дисциплин рассматривает ряд вопросов, касающихся транспортеров, пневматических конвейеров, гетерогенных реакторов, распылительных сушилок, псевдоожижения, осаждения, уплотненных слоев, экстракции, абсорбции, испарения и вихревых уловителей. В группе дисциплин, включающих метеорологию, геофизику, электротехнику, сантехнику, гидравлику, фоторепродукцию и реологию, мы сталкиваемся с такими вопросами, как седиментация, пористость сред, перенос и рассеяние, выпадение радиоактивных осадков, контроль за загрязнением воздуха и воды, образование заряда на каплях и коалесценция, электростатическое осаждение и ксерография. В механике, ядерной и вакуумной технике, акустике и медицине исследуются процессы горения, кипения, распыления, кавитации, перекачивания криогенных жидкостей, подачи теплоносителя и топлива в реакторах, затухания и дисперсии звука, обнаружения подводных объектов, течения и свертывания крови. В общих разделах космической науки и техники исследуются сопротивление движению искусственных спутников, взаимодействие космических аппаратов с ионосферой, использование коллоидного топлива для ракетных двигателей, рассеяние радиоволн, абляция, ракетные двигатели на металлизированном топливе, МГД-генераторы и ускорители. [c.9]

Чем может быть обусловлена оптическая неоднородность физически однородных сред (чистых газов, жидкостей, кристаллов, истинных растворов) Ведь в них наблюдается рассеяние света. [c.310]

Рассеяние света в жидкостях. В 1910 г. А. Эйнштейн, исходя из идеи Смолуховского, дал количественную термодинамическую теорию рассеяния света в жидкости, учитывающую ее сжимаемость. Эйнштейн установил что интенсивность рассеянного света определяется кроме длины падающей световой волны абсолютной температурой и физическими постоянными среды — сжимаемостью, зависимостью оптической диэлектрической постоянной (обусловленной только световым полем, т. е. квадратом показателя преломления), от плотности. Эйнштейн, полагая, что рассеивающий объем и имеет форму куба, представляя флуктуацию оптической диэлектрической постоянной в виде [c.318]

Прежде чем перейти к обсуждению теории Рэлея, дадим краткую характеристику рассеяния света в жидкости и газе. Грубые оценки показывают, что в обоих случаях интенсивность рассеянного света пропорциональна числу молекул в единице объема. С учетом этого интенсивность рассеянного света для жидкостей должна быть примерно в тысячу раз меньше, чем для газов. В действительности, как показывают опыты, интенсивность рассеяния жидкостями примерно в 50 раз меньше, чем интенсивность рассеяния газами. Это объясняется меньшими флуктуациями в жидкости, чем в газе. [c.319]

РАССЕЯНИЕ СВЕТА НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ЖИДКОСТЬ-ГАЗ И ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ [c.321]

Рассеяние света происходит также на свободной поверхности (на границе раздела жидкость—воздух) жидкости и на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей. На возможность такого рассеяния указал Смолуховский еще в 1908 г. Однако это явление им не было обнаружено и теория явления не была разработана. Этот вопрос рассеяния света как экспериментально, так и теоретически был решен Л. И. Мандельштамом . Он пишет Ниже мне хотелось бы подробнее обсудить вопрос, относящийся к форме поверхности жидкостей. Поверхность жидкости, которая при идеальном равновесии должна быть, напрнмер, плоской, вследствие нерегулярного теплового движения непрерывно деформируется. Если заставить отражаться от такой поверхности световой луч, то наряду с регулярным отражением должно появиться н диффузионное. Достаточны уже очень малые — по сравнению с длиной волны — шероховатости, чтобы это рассеяние обладало заметной величиной . [c.321]

Таким образом, под действием сил поверхностного натяжения, стремящегося сделать поверхность минимальной и энергии теплового движения, обусловливающего отклонение от этого равновесного состояния, возникают мелкие неоднородности на поверхности жидкости. Эти неоднородности на поверхности представляют собой молекулярные шероховатости поверхности, нарушающие правильное зеркальное отражение, тем самым приводящие к рассеянию света на поверхности. Если соприкосновение двух несмешивающихся жидкостей приводит к уменьшению поверхностного натяжения на границе их раздела, то из-за уменьшения противодействия (поверхностного натяжения) флуктуации поверхности должны усиливаться тем самым должна увеличиваться интенсивность рассеянного света. Опыты, проведенные Мандельштамом на смеси из метилового спирта [c.321]

До сего времени речь шла о рассеянии света в мутных средах. Однако его можно наблюдать также в газах и жидкостях даже при отсутствии каких-либо загрязнений. Это молекулярное рассеяние, появляющееся в тех случаях, когда в силу тех или иных причин в среде, где распространяется свет, имеется оптическая неоднородность. Наиболее характерный пример молекулярного рассеяния — возникновение голубого цвета неба в результате рассеяния солнечного света. Вопрос о центрах такого рассеяния длительное время дискутировался видными физиками. [c.353]

Во многих случаях наблюдается интенсивное рассеяние света вследствие естественно возникшей оптической неоднородности. Среды с явно выраженной оптической неоднородностью носят название мутных сред. Мутные среды — это дым (твердые частицы в газе) или туман (капельки жидкости, например воды, в воздухе), взвеси или суспензии, представляющие собой совокупность твердых частичек, плавающих в жидкости, эмульсии, т. е. взвесь капель жидкости в другой жидкости, их не растворяющей (например молоко есть эмульсия жира в воде), твердые тела вроде перламутра, опалов или молочных стекол и т. д. Во всех подобных случаях [c.579]

Значительно труднее наблюдать свет, рассеянный свободной поверхностью, однако и это удалось даже для жидкости с такой большой капиллярной постоянной, как ртуть (Раман, 1926 г.). [c.584]

Молекулярный характер рассеяния в жидкости был надежно установлен рядом работ с 1913 по 1925 гг., причем были исследованы разные стороны явления. Новые тщательные исследования по рассеянию света в жидкости были продиктованы потребностью объяснить расхождения между теорией и экспериментами, которые приводили к неудовлетворительному значению для числа Авогадро. В настоящее время затруднения можно считать устраненными экспериментальное определение всех величин, входящих в формулу для интенсивности рассеянного света, и в том числе вели-д - [c.587]

На рис. 29.10 представлен снимок спектра излучения, рассеянного в бензоле, сделанный с помощью интерферо.метра Фабри—Перо при освещении жидкости светом гелий-неонового лазера с Я = = 632,8 нм. [c.595]

Таким образом, в крыле линии Рэлея наблюдается тонкая структура, которая объясняется модуляцией света, рассеянного вследствие флуктуаций анизотропии, поперечными волнами. Скорость таких волн в маловязких жидкостях лежит в пределах от 100 до 200 м/с. [c.598]

Оптические приборы и оптические методы исследования широко применяются в самых разнообразных областях естествознания и техники. Напомним, например, об изучении структуры молекул с помощью их спектров излучения, поглощения и рассеяния света, а также о применении микроскопа в биологии, об использовании спектрального анализа в металлургии и геологии. Оптические квантовые генераторы неизмеримо расширяют возможности оптических методов исследования. Приведем несколько примеров, иллюстрирующих положение дела. Один из новых методов — голография — подробно описан в главе XI. Изучение атомно-молекулярных процессов, протекающих в излучающей среде лазеров, а также рассеяния света и фотолюминесценции с применением лазеров позволило получить большой объем сведений в атомной и молекулярной физике, равно как и в физике твердого тела. Оптические квантовые генераторы заметно изменили облик фотохимии с помощью мощного лазерного излучения могут производиться разделение изотопов и осуществляться направленные химические реакции. Благодаря монохроматичности излучения оптических квантовых генераторов оказывается сравнительно простыми измерения сдвига частоты, возникающего при рассеянии света вследствие эффекта Допплера этот метод широко используется в аэро- и гидродинамике для излучения поля скоростей в потоках газов и жидкостей. [c.770]

На рис. 9.11, а приведена рг диаграмма парокомпрессорной установки, которая не отличается от предьщущей, но в процессе данного термодинамического цикла происходит изменение агрегатного состояния рабочего тела. Для рассмотрения этого на рис. 9.11, а нанесены линии I и И, разделяющие области различного агрегатного состояния рабочего тела. Так, слева от линии I оно находится в жидком состоянии, справа от линии П — в состоянии сухого пара, а между линиями I и П располагается область влажного пара. Влажный пар — это двухфазная смесь, состоящая из капелек жидкости, рассеянных в парогазовой среде, т. е. в области между линиями I и II происходит процесс парообразования. Следует помнить, что если этот процесс протекает при постоянном давлении, то и температура его также не меняется (см. подразд. 1.3.5). [c.121]

Наиболее просто можно исследовать длинные волны малой амплитуды в жидкости постоянной глубины с вертикальными рассеивающими границами. Двумя основными типами препятствий, рассеивающих волны на поверхности воды, являются острова, полностью окруженные жидкостью, и заливы—вырезы в прямой (или заданной иным образом) бесконечной линии берега. Чтобы задачу можно было решить методом разделения переменных, контуры рассеивающего пре-пятствйя часто предполагаются круглыми, прямоугольными или какой-либо другой простой формы это обычно грубое приближение к действительности, и в примерах, которые точнее отражают реальную ситуацию, рассматриваются конфигурации, не допускающие разделения переменных. Указанные задачи рассеяния аналогичны двумерному акустическому рассеянию в однородной жидкости рассеяние на острове соответствует рассеянию плоской акустической волны цилиндрическим препятствием, а заливы соответствуют акустическим полостям, например резонаторам Гельмгольца. Следующим шагом, приближающим к моделированию реальной задачи, явился бы учет эффектов преломления, вызванных изменением глубины (что в свою очередь приводит к изменению скорости волны) в окрестности рассеивающего препятствия. В случае распространения длинных (по сравнению с глуби- [c.20]

С явлением рассеяния звуковых волн на неоднородностях коэффициента преломления, вызванными атмосферной турбулентностью, мы уже встречались (см. стр. 238). Теперь же обратимся к рассеянию света на неоднородностях, вызванных распространением гиперзвуковых волн в жидкостях. Рассеяние света — очень распространенное физическое явление и с ним приходится встречаться очень часто. Мы видим луч прожектора в темноте ночи благодаря рассеянию света в атмосфере, видим лучи солнца, проходящего через щели в комнату. Как прожекторный луч, так и солнечные лучи, проходящие через щели, могут быть видны сбоку. Здесь мы имеем дело с так называемым макрорассеянием, т. е. рассеянием, происходящим из-за имеющихся в воздухе небольших твердых частичек, размеры которых [c.299]

В газах и жидкостях, не засоренных взвешенными частицами, пузырьками воздуха (в жидкости), рассеяние отсутствует и затухание определяется только поглощением. Коэффициент поглощения пропорщюнален квадрату частоты. [c.313]

Соответствующий закон для случая распространения звука в жидкости состоит в том, что на теле с той же массой и с той же сжимаемостью, что и у вытесненной жидкости, рассеяния не происходит. Действительно, при распространении звука из всех характеристик жидкости важны только масса и сжимаемость постороннее тело с теми же значениями этих величин, что и у вытесненной им жидкости, расширяется, сжимается и колеблется точно так же, как это делала бы жидкость, и поэтому играет ту же роль в распространении звука, что и жидкость. (Заметим, что аналогией сжимаемости при моделировании в волновой кювете является связь между локальным увеличением глубины воды ц повышением давления эта связь также не меняется при лаличии плавающего тела.) [c.70]

DTF IV, программа расчета методом дискретных ординат 193, 194 Жидкости, рассеяние 276, 277 Закон сохранения иейтронов 18, 19, 24 -- тока иейтронов 10 [c.479]

Заметим, что учет сжимаемости жидкости заставляет вместо решения (2.1) писать ф=Лехр ( йг)/г. Поэтому в сжимаемой жидкости рассеянное поле р (г) записывается как [c.144]

Лазерный свет, как и обычный свет, можно рассеивать на некоторых веществах, включая жидкости. Рассеяние света на жидкостях, в результате которого изменяется частота рассеянного света, было экспериментально установлено индийским ученым Ч. Раманом и получило название Раман-эффекта . Суть этого эффекта состоит в том, что падающий на вещество свет взаимодействует с колебаниями молекул вещества и в итоге частота рассеянного света либо увеличивается, либо уменьшается на величину частоты молекулярных колебаний. В некоторых приспособлениях резонатор изготавливается из материала, который может давать комбинационное рассеяние света (например, из куска кварца с параллельными торцовыми гранями), а для возбуждения колебаний решетки кристалла применяется мощный пучок света от рубинового лазера. В рассмотренном приспособлении лазерный пучок действует как насос , то есть служит своего рода источником энергии. Напомним, что роль такого насоса в рубиновом лазере играет разрядная трубка. Возбужденные в кварце интенсивные колебания решетки модулируют световой пучок рубинового лазера, в результате чего рассеянный лазерный свет содержит как частоту, равную сумме частот падающего света и молекулярных колебаний, так и частоту, равную их разности. Наряду с термином вынужденное излучение иногда в этом случае пользуются и термином вынужденное рамановское рассеяние (SRS — stimulated Raman s attering). [c.58]

Вьннеизложенное не должно создавать ложного впечатления о ТОМ, что вопрос теории рассеяния света в жидкостях полностью решен. Не имея возможности перечислить многочисленные нерешенные вопросы в этой области (см. неоднократно цитированную монографию И. Л. Фабелинского), отметим только то, что, несмотря на [c.319]

Полагая, что молекулярные шероховатости млюго меньше длины волны падаюш,его света, Маг дельштам разработал теорию рассеяния света на свободной поверхности жидкости и на границе раздела двух жидкостей. Теория рассеяния света на границе раздела двух прозрачных сред в дальнейшем была развита Андроновым, Леонто-вичем и др. [c.322]

Параметрическое рассеяние света имеет еще одну особенность — оно наблюдается лишь в кристаллах, не имеющих центра симметрии (пьезокристаллы). Это связано с тем, что трехфотонные (один падаю-щи11 и два рассеянных) взаимодействия описываются нелинейной восприимчивостью третьего порядка, а восприимчивости нечетных порядков равны нулю в центросимметричных средах. Однако в центросимметричных средах (к которым относятся и жидкости) наблюдается четырехфотонное параметрическое рассеяние , при котором два фотона накачки превращаются в пару фотонов с другими частотами и направлениями распространения [c.412]

Определить сечение рассеяния звука жидкой каплей с учетом сжимае-.мости жидкости н движения каили под влиянием иадаюшей волны. [c.420]

Другой легко осуществимый случай молекулярного рассеяния света наблюдается при исследовании некоторых растворов. В растворах мы имеем дело со смесью двух (или более) сортов молекул, которые характеризуются своими значениями поляризуемости а. В обычных условиях распределение одного вещества в другом происходит настолько равномерно, что и растворы представляют, собой среду, в оптическом отношении не менее однородную, чем обычные жидкости. Мы можем сказать, что концентрация растворенного вещества во всем объеме одинакова и отступления от среднего флуктуации концентрации) крайне малы. Однако известны многочисленные комбинации веществ, которые при обычной температуре лишь частично растворяются друг в друге, но при повышении температуры становятся способными смешиваться друг с другом в любых соотношениях. Температура, выше которой наблюдается такое смешивание, называется критической температурой смешения. При этой температуре две жидкости полностью смешиваются, если их весовые соотношения подобраны вполне определенным образом. Так, например, сероуглерод и метиловый спирт при 40 °С дают вполне однородную смесь, если взято 20 частей по весу сероуглерода и 80 частей метилового спирта. При более низкой температуре растворение происходит лишь частично, и мы имеем две ясно различимые жидкости раствор сероуглерода в спирте и раствор спирта в сероуглероде. При температурах выше 40 °С можно получить однородную смесь при любом весовом соотношении компонент. С интересующей нас точкй зрения критическая температура смещения характеризует такое состояние смеси, при котором особенно легко осуществляется местное отступление от равномерного распределения. Следовательно, при критической температуре смешения следует ожидать значительных флуктуаций концентрации и связанных с ними нарушений оптической однородности. Действительно, в таких смесях при критической температуре смешения имеет место очень интенсивное рассеяние света, легко наблюдаемое на опыте. [c.583]

Смесь света, рассеянного вследствие флуктуаций плотности и флуктуаций анизотропии, характеризуется некоторым коэффициентом деполяризации А (см. формулу (160.5)), который определяется относительными вкладами деполяризованного света и поляризованного света. Расчет интенсивности света, рассеянного вследствие флуктуаций анизотропии, встречает большие трудности, поскольку флуктуации анизотропии не могут быть вычислены таким же путем, как флуктуации плотности. Однако задача о расчете соответствующей интенсивности была решена феноменологически для определенной модели жидкости. Мы не будем воспроизводить здесь этот расчет, но учтем вклад света, рассеянного вследствие флуктуации анизотропии в общую интенсивность, пользуясь значениями коэффициентов деполяризации, как это сделано Кабаниом (1927). Пусть суммарная интенсивность рассеянного света есть У = / + 1, где / выражается формулой (160.2) для 0 = 90° (в дальнейшем будем обозначать ее /д ), а 1 есть интенсивность света, рассеянного вследствие флуктуаций анизотропии. Если принять, что падающий естественный свет распространяется вдоль оси У (рис. 29.8), наблюдение рассеянного света производится вдоль оси X, а ось Z перпендикулярна к плоскости рассеяния, то / = / и I = -Ь и, следовательно, [c.591]

Отмеченные особенности комбинационного рассеяния при высоких уровнях возбуждения имеют место и в жидкостях, и в кристаллах. В случае газов отличие состоит лищь в угловом распределении, — антистоксово рассеяние происходит практически в направлении лазерного пучка, т. е. кольца не наблюдаются. Следует [c.854]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...