Отражение на границе раздела газ—твердое тело

Отражённые волны могут совпадать по типу поляризации с падающей волной, а могут иметь и др. поляризацию. В последнем случае говорят о преобразовании, или конверсии, мод при отражении или преломлении. Конверсия отсутствует только при отражении звуковой волны, распространяющейся в жидкости, поскольку в жидкой среде существуют лишь продольные волны. При прохождении звуковой волной границы раздела твёрдых тел образуются, как правило, и продольные и поперечные отражённые и преломлённые волны. Сложны характер О. з. имеет место на границе кристаллич. сред, где в общем случае возникают отражённые и преломлённые волны трёх разл. поляризаций. [c.504]

Если с > f. то полное внутр. отражение на границе жидкости с твёрдым телом отсутствует падающее излучение проникает в твёрдое тело при любом угле падения, по крайней мере в виде поперечной волны. Полное отражение возникает при падении звуковой волны под критич. углом 0 или при скользящем падении. При с>с , коэф. отражения действительный, т. к. неоднородные волны на границе раздела не образуются. [c.506]

О. 3., распространяющегося в твёрдом теле [5,6]. При распространении звука в изотропном твёрдом теле наиб, простой характер носит отражение сдвиговых волн, направление колебаний в к-рых параллельно плоскости раздела. Конверсия мод при отражении или преломлении таких волн отсутствует. При падении на свободную границу или границу раздела с жидкостью такая волна отражается полностью (Л = 1) по закону зеркального отражения. На границе раздела двух изотропных твёрдых тел наряду с зеркально отражённой волной в среде 2 образуется преломлённая волна с поляризацией, также параллельной границе раздела. [c.506]

Если граница твёрдого тела находится в контакте с жидкостью, то при отражении волн (продольной или поперечной, поляризованной в плоскости падения) в жидкости дополнительно возникает преломлённая продольная волна. На границе раздела двух изотропных твёрдых сред к этой системе отражённых и преломлённых волн добавляется ещё преломлённая поперечная волна в среде 2. Её поляризация также лежит в плоскости падения. [c.506]

Влияние затухания на характер О. з. (8,91. Коэф. отражения и прохождения не зависят от частоты звука, если затухание звука в обеих граничных средах пренебрежимо мало. Заметное затухание приводит не только к частотной зависимости коэф. отражения Я, но и искажает его зависимость от угла падения, в особенности вбли.зи критич. углов (рис. 5, а). При отражении от границы раздела жидкости с твёрдым телом эффекты затухания существенно меняют угловую зависимость Я при углах падения, близких к рэлеевскому углу 0д (рис. 5,6). На границе сред с пренебрежимо малым затуханием при таких углах падения имеет место полное внутреннее отражение и Л — 1 (кривая 1 на рис. 5, б). Наличие затухания приводит к тому, что (Д1 становится меньше 1, а вблизи 9( = Эд образуется минимум [c.507]

Рассматривая законы отражения и преломления звуковых волн, падающих из воздуха на поверхность жидкости или на твёрдое тело, мы отмечали, что при отражении звуковых волн от твёрдой стенки практически вся энергия сосредоточена в отражённой волне, так как акустическое сопротивление ре твёрдого тела, например металла, неизмеримо больше, чем рс воздуха. При падении звуковых волн на твёрдое тело из жидкости в него проникает уже заметное количество энергии. В жидкостях и газах могут распространяться только продольные звуковые волны, поэтому при падении волн на границу раздела сред, из которых ни одна не есть твёрдое [c.379]

Гораздо сложнее обстоит дело, если падение упругой волны из одного твёрдого тела в другое твёрдое тело происходит под углом к поверхности раздела. Подобно тому как при косом ударе по торцу стержня в нём возникает два типа волн, так и при косом падении волн происходит их расщепление, или трансформация. Оказывается, что если из твёрдого тела / на поверхность твёрдого тела II под углом падает продольная волна L (рис. 248), во втором теле возникает две волны — продольная L и поперечная 5, причём угол преломления первой — ау, а второй — as<. От границы раздела отражаются также две волны — продольная 1 и поперечная с углами отражения a , и при этом для падающей и отражённой продольных [c.381]

При 0i > 0 , коаф. отражения становится комплексным, поскольку в твёрдом теле вблизи границы образуется неоднородная волна. При углах падения, заключённых между критич. углами Gj, и Gy, часть падающего излучения проникает в глубь твёрдого тела в виде преломлённой поперечной волны. Поэтому для 6х,< <0Х<67-величина Л 0 ) <1 лишь при 0 = 0 поперечная волна не образуется и ) Д = 1. Участие неоднородной продольной волны в Армировании отражённого излучения обусловливает, как и на границе двух жидкостей, фазовый сдвиг у отражённой волны. При 0i>0r имеет место полное внутр. отражение Л(0 ) = = 1.6 твёрдом теле вблизи границы образуются лишь экспоненциально спадающие в глубь тела неоднородные волны. Фазовый сдвиг у отражённой волны для углов 9 >0у связан в основном с возбуждением на границе раздела вытекающей Рэлея волны. Такая волна возникает на границе твёрдого тела с жидкостью при углах падения, близких к углу Рэлея 0д = = ar sin ( / ), где — скорость волны Рэлея на поверхности твёрдого тела. Распространяясь вдоль поверхности раздела, вытекающая волна полностью пе-реизлучается в жидкость. [c.506]

Я (кривые 2—4). По мере увеличения частоты и соответствующего роста коэф. затухания глубина минимума увеличивается, пока, наконец, на нек-рой частоте /д, наз, частотой нулевого отражения, мин. значение 1Л не обратится в нуль (кривая 3, рис. 5,6). Дальнейший рост частоты приводит к уширенню минимума (кривая 4) и влиянию аффектов затухания на О. а. практически для любых углов падения (кривая б). Уменьшение амплитуды отражённой волны по сравнению с амплитудой падающей не означает, что падающее излучение проникает в твёрдое тело. Оно связано с поглощением вытекающей волны Рэлея, к-рая возбуждается падающим излучением и участвует в формировании отражённой волны. Когда звуковая частота / равна частоте вся энергия падающей волны диссипируется на границе раздела. [c.507]

Когда С2>С1 и имеется критич. угол 0,фят, в среде I помимо отражённой сферич. волны возникает ещё одна компонента отражённого излучения. Лучи, падающие на границу раздела под критич. углом Окрит- возбуждают в среде II волну, к-рая распространяется со скоростью С2 вдоль поверхности — раздела и переиалучается в среду I, формируя т. н. боковую волну. Её фронт образуют точки, до к-рых в один и тот же момент времени дошли лучи, вышедшие из точки О вдоль ОА и затем перешедшие снова в среду I в разл. точках границы раздела от точки А до точки С, в к-рой в этот момент находится фронт преломлённой волны. В плоскости чертежа фронт боковой волны представляет собой прямолинейный отрезок СВ, наклонённый к границе под углом и простирающийся до точки В, где он смыкается с фронтом зеркально отражённой сферич. волны. В пространстве фронт боковой волны представляет собой поверхность усечённого конуса, возникающего при вращении отрезка СВ вокруг прямой 00. При отражении сферич, волны в жидкости от поверхности твёрдого тела подобная же конич. волна образуется за счёт возбуждения на границе раздела вытекающей рэлеевской волны. Отражение сферич. волн — один из основных эксперим. методов геоакустики, сейсмологии, гидроакустики и акустики океана. [c.508]

В отличие от селективного отражения металлов, к-рое может быть весьма высоким (но всегда коаф. отражения R < 1), при П. в. о. для прозрачных сред Д = 1 для всех Я и не зависит практически от числа отражений. Следует, однако, отметить, что отражение от механически полированной поверхности из-за рассеяния в поверхностном слое чуть меньше единицы на величину 2-10-. Потери на рассеяние при П. в. о. от более совершенных границ раздела, наир, в волоконных световодах, ещё на неск. порядков меньше. Высокая отражат. способность границы в условиях П. в. о. широко используется в интегральной оптике, оптич. линиях связи, световодах и оптич, призмах. Высокая крутязна коэф. отражения вблизи ф р лежит в основе измерит, устройств, предназначенных для определенна показателя преломления (см. Рефрактометр). Особенности конфигурации эл.-магн. поля в условиях П. в. о., а также свойства латеральной волны используются в физике твёрдого тела для исследования поверхностных возбуждённых колебаний (плазмонов, поляритовов), находят широкое применение в спектроскопич. методах контроля поверхности на основе нарушенного П. в. о., комбинационного рассеяния света, люминесценции и для обнаружения весьма низких значений концентраций молекул и величин поглощения, вплоть до значений безразмерного показателя поглощения к 10". [c.27]

Особенности элементарного акта излучения, а также множество физ. процессов, нарушающих осевую симметрию светового пучка, приводят к тому, что свет всегда частично поляризовав. П, с. может возникать при отражении и преломлении света на границе раздела двух изотропных сред с разл. показателями преломления в результате различия оптич, характеристик границы для компонент, поляризованных параллельно и перпендикулярно плоскости падения (см. Френеля формулы). Свет может поляризоваться либо при прохождении через анизотропную среду (с естеств, или индуцированной оптич, анизотропией), либо вследствие разных коаф. поглощения для разл. поляризаций (см. Дихроизм), либо вследствие двойного лучепреломления. П. с. возникает при рассеянии света, при оптич. возбуждении резонансного свечения в парах, жидкостях и твёрдых телах. Обычно полностью поляризовано излучение лазеров. В сильных электрич. и магн. полях наблюдается полная поляризация компонент расщепления спектральных линий поглощения и люминесценции газообразных и ковдеасиров. сред (см. Электрооптика, Магнитооптика), [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...