Зона ближняя (Френеля

Закон Снеллиуса 30 Затухание колебаний 22, 24, 27, 86, 133, 201, 202 Зона ближняя (Френеля) 24, 25, 89, 97 [c.265]

Образование максимумов и минимумов в ближней зоне преобразователя объясняется большой разностью расстояний от различных точек преобразователя до исследуемой точки В и связанной с этим разностью фаз приходяш.их сигналов. Согласно правилу Френеля поверхность излучателя разбивают на концентрические кольца (зоны Гюйгенса — Френеля) с центром в проекции точки В (т. е. для оси X — центре преобразователя). [c.75]

Возвращаясь к полю преобразователя, отметим, что положение последнего максимума, соответствующего границе ближней зоны преобразователя, достаточно четко определено, когда форма преобразователя компактна и на ней с минимальными ограничениями укладываются кольца зон Гюйгенса — Френеля. Так, для кольцеобразного преобразователя с наружным и внутренним радиусами Ан и Ав [c.77]

Если материал однороден и изотропен, то пьезоэлемент создает волновое поле, которое вблизи имеет цилиндрическую форму (ближняя зона, или зона дифракции Френеля), а на некотором расстоянии г,о — форму усеченного конуса с углом 20 при вершине (дальняя зона, или зона дифракции Фраунгофера) (рис. 4.8). [c.117]

Фраунгофера зона см. Зона дальняя Френеля зона см. 3ui-a ближняя [c.278]

Угловая расходимость излучения определяется достаточно далеко от его источника — в так называемой дальней зоне, или зоне дифракции Фраунгофера [12, 131, математическим образом которой служит фурье-преобразование распределения в ближней зоне, называемой зоной дифракции Френеля. Граница между этими зонами определяется числом Френеля [c.147]

В соответствии с типами дифракционных явлений можно разделить голограммы по способу их получения. Если голографирование происходит в зоне дифракции Френеля (ближней зоне), то такая голограмма называется голограммой Френеля. [c.307]

Это свойство мод ГЭ сохранять свою структуру не только в ближней зоне дифракции Френеля, но и в дальней зоне Фраунгофера (или в фокальной шюскости линзы), используется для эффективного ввода лазерного излучения в световые волокна [50]. [c.518]

Можно, однако, представить себе и специальные условия, требующие иного подхода к выбору диаметра пьезопреобразователя. Как известно, в ближней зоне излучателя — зоне дифракций Френеля — чувствительность прибора резко меняется, что не 182 [c.182]

Акустическое поле вблизи излучателя вследствие интерференции имеет сложную структуру с чередующимися миним) мами и максимумами звукового давления как вдоль, так и поперек акустической оси излучателя (рис. 16.77). Эта зона немонотонного изменения акустического поля называется ближней зоной, или зоной дифракции Френеля. Непосредственно на излучателе существует какое-то среднее давление Ро. Вдоль оси излучателя располагаются максимумы и минимумы давления, колеблющиеся около средней величины. [c.293]

Диаграмма направленности излучения является представлением дальнего поля, или зоны дифракции Фраунгофера. Это значит, что излучаемое звуковое давление наблюдается и измеряется на эффективно бесконечном расстоянии от преобразователя. Расстояние считается эффективно бесконечным тогда когда ослабление сигнала из-за сферического расхождения волн практически одинаково для сигналов, исходящих из всех точек преобразователя, и звуковые лучи, приходящие от преобразователя к точке наблюдения, можно считать параллельными. Таким образом, интерференция волн, приводящая к возникновению направленности или дифракции Фраунгофера, для одно-родных излучателей целиком обусловлена разностью фаз между сигналами от разных частей преобразователя. Ближнее поле — зона дифракции Френеля, или зона интерференции, — обусловлено как разностью амплитуд, так и разностью фаз. [c.91]

Образование максимумов и минимумов в ближней зоне преобразователя объясняется большой разницей путей от различных точек А преобразователя до исследуемой точки В и связанной с этим разностью фаз приходящих сигналов. Максимум амплитуды поля соответствует условию, что вся площадь преобразователя содержит излучатели, сигналы от которых приходят в точку В с разницей по фазе не более п (одна зона Гюйгенса — Френеля). Если точка В приблизится к преобразователю, то на его поверхности появятся излучатели, сигналы которых будут приходить в противофазе с сигналами центральной зоны и ослаблять суммарное значение амплитуды. Из этого следует условие отсутствия сигналов, приходящих в противофазе — а — х %12. Отсюда при х >а легко получить формулу для Хб1 [c.79]

Анализ ближней зоны или зоны Френеля должен применяться в тех случаях, когда голограмма формируется в плоскости, где происходит сложение сферических волн, исходящих из различных точек объекта, независимо от того, является ли опорная волна плоской или сферической (см. 2.2 и 4.1 т. 1 настоящей книги). В микроскопии встречается один специальный случай голограммы Френеля, когда увеличенное изображение объекта оказывается в плоскости фотопленки [2]. Применение голограммы сфокусированного изображения сводит к минимуму требования к пространственной когерентности восстанавливающей волны. Голограммы сфокусированного изображения можно освещать ярким протяженным источником. Однако в плоскостях, не совпадающих с плоскостью изображения, разрешение восстановленного изображения будет ухудшаться. Цветовая дисперсия и размытие приводят к разрушению изображения (см. гл. 6, т. 1 настоящей книги). [c.627]

Фотографирование ближней и дальней зон. Если считать лазерный источник идеальным излучателем ограниченной плоской волны, то, как показано для твердотельного лазера на фиг. 3.8, поле излучения на расстояниях, очень больших по сравнению с D = а /2Я, наилучшим образом может быть представлено в приближении Фраунгофера, или приближении дальней зоны . Величина а равна, скажем, радиусу, ограничивающему площадь, с которой излучается 95% света излучающей моды, и для твердотельных лазеров она может быть значительно меньше диаметра самого лазерного стержня. Приближение Френеля, или приближение ближней зоны , справедливо при расстояниях, значительно меньших D. Для типичных твердотельных лазеров мы получим характеристики, приведенные Б таблице (Я = 6943 А). [c.50]

Зона Френеля (ближняя зона) L (D/2) (D/A) / Лф Я/16 [c.132]

Между внутренней границей области Френеля и апертурой почти нельзя делать каких-либо приближений при описании полей. Эту область обычно называют ближней зоной. Поля в этой области могут быть очень сложными, быстро меняющимися, с резкими границами тени. [c.133]

Наиболее часто формируются голограммы Френеля. Тогда фотопластинка 3 располагается в ближней зоне и от каждой точки объекта распространяется соответствующая волна (сферическая, например) (рис. 6.1.9, в). Форма опорной волны может быть различной, например, плоской. Можно также назвать способ получения Фурье-голограмм (рис. 6.1.9,г). В этих случаях и объект, и точечный источник могут находиться в бесконечности (в фокусе 2). Распределение комплексной амплитуды каждой из волн в плоскости голограммы совпадет с Фурье-образом распределения амплитуд для предмета и источника. [c.383]

На рис. 7.3О( ,е, с 7.33< ,е,0Л2 показаны экспериментальные картины дифракции Френеля (ближняя зона) на разных расстояниях от ДОЭ. Видно, что лазерный пучок проявляет модовые свойства — сохраняет свою структуру. [c.532]

Рис. 7.14. Распределения интенсивности поля в ближней (верхний ряд диаграммы) и дальней (нижний ряд диаграммы) зонах, вычисленные для неустойчивых конфокальных резонаторов. Представлены два типа диаграмм для различных чисел Френеля N и разных значений увеличения М. а — N = 3,М = 1,42 б — Л = 60, М=5. (Из работы

Если размеры источника ультразвуковых волн значительно больше длины волны излучаемого им ультразвука, то ультразвуковые волны будут распространяться преимущественно прямолинейно. Область, в которой ультразвук распространяется прямолинейно без расхождения в стороны, называется ближней зоной, или зоной Френеля. Для источника ультразвука, имеющего форму, диска, протяженность Гб ближней зоны определяется равенством [c.152]

Волновое поле ультразвукового излучателя можно условно разделить на две зоны (рис. 63) ближнюю зону Френеля и дальнюю зону Фраунгофера. В ближней зоне поле формируется в результате интерференции колебаний, приходящих от различных точек излучателя. В дальней зоне основную роль играют дифракционные эффекты. Поле круглого излучателя в дальней зоне (его диаграмма направленности) хорошо известно и описывается с помощью функции Бесселя первого порядка [c.146]

Значительно в меньшей степени в дефектоскопической литературе рассмотрено поле излучателя в ближней зоне Френеля. В связи с этим целесообразно рассмотреть данный вопрос подробнее. [c.147]

Обе чувствительности в режиме излучения определяются звуковым дав лением на расстоянии 1 м от акустического центра излучателя. Это не означает, что измерения проводятся при расстоянии между излучателем и гидрофоном, равном 1 м. Если излучатель велик, точка, лежащая на расстоянии 1 м, может находиться в ближнем поле, или в зоне Френеля, преобразователя. Она может даже оказаться внутри самого излучателя, как, например, в цилиндрическом излучателе, имеющем радиус [c.40]

В литературе [4—7] приводятся критерии минимального расстояния для преобразователей простых форм типа поршней и линий. Эти критерии -применимы к одиночным излучателям в том смысле, что они определяют расстояние, на котором кончается зона Френеля, или ближнее поле, и начинается зона Фраунгофера, или дальнее поле. К системе излучатель—гидрофон эти критерии пригодны лишь в том случае, если гидрофон можно считать точечным. Если ни излучатель, ни гидрофон нельзя считать точечными, то нужно устанавливать критерий для конкретных комбинаций преобразователей. Этот критерий не является просто суммой критериев для каждого из двух преобразователей. Хотя критерий минимального расстояния обычно [c.140]

В конце 50-х годов стало очевидным, что небольшие озера, пруды и бассейны, где ВМС проводили измерения, в связи с переходом на частоты порядка нескольких килогерц и появлением больших преобразователей начали истощать -свои пространственные возможности (в длинах волн). Чтобы продолжать измерения в дальнем поле обычными методами, потребовались бы очень большие объемы воды и очень громоздкое дорогостоящее оборудован ие. Единственной альтернативой могла бы явиться разработка методики измерений, которая позволила бы изменить или совсем отказаться от требований производить градуировку преобразователей в дальней зоне свободного поля. Например, если бы можно было производить измерения в ближнем поле, или в зоне Френеля, преобразователя и экстраполировать результаты для получения диаграммы направленности и чувствительности в дальнем поле, то это в значительной степени сэкономило бы место и деньги. [c.216]

Таким образом, зона Френеля оказывается переходной зоной между ближним полем, где решение строится согласно ГО, и дальней зоной —зоной Фраунгофера, где решение имеет вид (4.37), При вычислении F k, ф) в (4.37) учтем, что если xja достаточно велико, то интервал интегрирования в ф-ле (4.36) для й мал, и при вычислении интеграла можно заменить показатель в экспоненте подынтегральной функции линейной функцией. [c.105]

ДЛЯ ЭТОГО случая показывает, что вблизи излучателя существует зона Френеля, в которой волны имеют плоский фронт, как показано на фиг. 205. Зона Френеля (ближнее поле) простирается на расстояние [c.574]

Отметим также следующее обстоятельство. Выше предполагалось, что амплитуда звукового давления в волне, падающей на цилиндр, может быть определена как в p v. Однако ближнее поле направленного излучателя является неравномерным. В зоне Френеля наблюдаются интерференционные максимумы и минимумы, причем амплитуда звукового давления в максимумах может вдвое превосходить среднюю величину р . Если рассеивающий цилиндр попадает в область, где звуковое давление максимально, то и амплитуда звукового давления в рассеянном поле будет вдвое больше средней величины р . [c.167]

Ближняя и дальняя зоны. Приведенная выще формула (2.8) показывает направленность УЗ-пучка в так называемой дальней зоне или зоне Фраунгофера. В ближней зоне, называемой зоной Френеля, амплитуда поля осциллирует (изменяется) как вдоль оси (рис. 2.5,6), так и по сечению пучка, а УЗ-волна при этом распространяется почти без расхождения. [c.25]

Акустическое поле излучателя. Акустическое поле излучателя характеризуют амплитудой звукового давления р (или интенсивностью волны У), которое создается преобразователем в произвольной точке пространства. Преобразователь в форме диска радиусом а, колеблющийся по толщине, при непрерывном излучении в однородную и изотропную среду создает в ней акустическ(5е поле, характер изменения которого схематично показан на рис. 4.7. Вблизи излучателя поле имеет практически цилиндрическую форму. Это так называемая ближняя зона излучателя (зона дифракции Френеля). В пределах ближней зоны энергия излучения почти не выходит за пределы цилиндра, ограниченного краями излучателя. Протяженность ближней зоны Гдл определяется размерами преобразователя и длиной волны А в среде, в которую происходит излучение [c.100]

Задачи, возникающие при изучении дифракционных явлений, достаточно трудны. Поэтому большое применение находят приближенные методы решения, и в частности теория Гюйгенса-Френеля. На практике широко используют приближения, связанные с распространением волн, — приближения Френеля и Фраунго( ера. Соответственно различают дифракцию сферических электромагнитных волн, называемую дифракцией Френеля (ближняя зона наблюдения), и дифракцию плоских волн, называемую дифракцией Фраунгофера (дальняя зона наблюдения). Расстояние Н, соответствующее дальней зоне, может быть оценено из выражения Н > D /X, где D — размер объекта, на котором происходит дифракция. Для объектов, имеющих размеры в диапазоне от единиц до сотен микрометров, при использовании лазеров видимого диапазона дифракция Фраунгофера наблюдается уже [c.248]

В ближней зове (зоне Френеля) интерференция рассеянных волн приводит к флуктуациям амплитуды и фазы волнового поля, характер к-рых определяется значением волнового параметра 1> = RlklHos.%, равного по порядку величины ср. числу неровностей в первой зоне Френеля при В 1 — флуктуации амплитуды малы, а дисперсия флуктуаций фазы равна параметру Рэлея Я при D 1 — флуктуации амплитуды и фазы некоррелиро-ваяы, а их дисперсии совпадают и равны Я/2. [c.269]

Поскольку дифракционная картина Фраунгофера представляет собой ту же самую картину, которая получалась бы на бесконечности в отсутствие линз, другой часто используемой альтернативной характеристикой является дифракция в дальней зоне. В противоположность ей дифракция Френеля называется дифракцией в ближней зоне, хотя следует отметить, что к категории френелевских (ближней зоны) относится большое многообразие картин, в то время как фраунгоферов-ская дифракция возникает только в одном предельном случае. Например, когда опыт Юнга проводится при достаточно большом расстоянии источника и экрана (на котором наблюдаются полосы) от апертурной маски, картина практически не отличается от фраунгофе-ровской. Если расстояния существенно меньше (как показано в увели- [c.22]

Книга состоит из 10 глав. Первая глава посвящена дискретному представлению голограмм. Здесь рассматривается математи-ческ.яя модель голограммы как сигнала, несущего информацию об амплитуде и фазе волнового фронта, связь этих параметров с физическими параметрами поля на объекте и способы дискретного представления рхитегральиых преобразований Фурье и Френеля, используемых для описания поля в дальней и ближней зоне,— лнскретные преобразования Фурье и Френеля. [c.4]

Соотношение (VИI.75) определяет протяженность интерфере -ционной, ближней зоны плоского излучателя, называемой еще зоной Френеля. В этой зоне ультразвуковой пучок имеет форму, близкую к цилиндрической, т. е. фронт волны остается близким к плоскому. Область пучка при х носит название дальней [c.199]

Как и в оптике (в задаче о дифракции на круглом отверстии в экране), при излучении поршня различают ближнюю и дальни) зоны акустического излучения-. В ближней зоне (зона Френеля) сильно сказы-тается интерференция волн, исходящих от различных точек поршня [c.77]

Отметим, что величины и д д зависят от расстояния г о. Это связано с тем, что в данном случае мы имеем дело с телом, длина к которого настолько велика, что точка излучения-приема находится в ближней зоне, определяемой неравенством г о При этом на длине отрезка Н укладываются несколько зон Френеля. Эффективно участвует в формировании процесса отражения лишь первая зона, а остальные компенсируют друг друга. При увеличении расстояния до цилиндра размер первой зоны увеличивается и в процесс образования отраженной волны вовлекается все бшьшая часть цилиндра. Этот процесс происходит до тех пор, пока выполняется приведенное нфавенство. Для тел, размеры которых малы по сравнению с расстоянием до объекта (точнее, если Го > >й /Х), поперечник рассеяния и эквивалентный радиус не зависят от расстояния. [c.198]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...