Флуктуационные явления

Выше было показано, как вычисляются флуктуации различных величин равновесных систем. Мы видели, что обычно флуктуации относительно малы и ими можно пренебречь. Однако в ряде физических явлений флуктуации играют определяющую роль. Рассмотрим некоторые такие флуктуационные явления. [c.304]

Сошлемся, например, на опыты, проведенные К. С. Поляковым [Л. 38]. Исследовалось, в частности, течение насыщенной воды через круглые насадки сравнительно малой длины l/d = 1,6). Опыты показали, что в интервале начальных давлений от 4,5 до 48 бар заметное парообразование в потоке регулярно возникало при снижении давления в жидкости всего на 1,5—2 бар. Такому перепаду давлений и начальным параметрам жидкости, использовавшейся в опытах, отвечает размер равновесных пузырьков пара порядка 10 мм. В то же время приведенные выше расчеты показывают, что возможность возникновения столь крупных пузырьков под действием флуктуационных явлений представляется маловероятной. [c.163]

Чувствительность интерференционных измерений ограничивается флуктуационными явлениями в измерительной установке. На результаты измерений влияет много мешающих факторов случайного характера, т. е. таких, как изменение температуры и давления окружающего воздуха, вибрации, электрические помехи и наводки, нестабильность работы отдельных оптико-механических и электрических звеньев. Но эти факторы принципиально не ограничивают чувствительность, так как специальными мерами можно свести их мешающее воздействие к допустимой величине. [c.225]

Флуктуационные явления при аэрозольном рассеянии [c.214]

Рассеяние оптического излучения системой частиц всегда представляет собой статистический процесс. Естественным результатом этого процесса являются флуктуационные явления для прямого и рассеянного излучения, которые наблюдаются как частотное уширение интенсивности (результат флуктуаций рассеянного поля), как пространственные флуктуации интенсивности (спекл-структура) или как временные флуктуации интенсивности прямого и рассеянного излучения. Все эти наблюдаемые флуктуации поля или интенсивности рассеянного системой частиц излучения сопровождаются в земной атмосфере дополнительными флуктуациями параметров волны за счет флуктуаций показателя преломления атмосферного воздуха, обусловленных его турбулентными неоднородностями. [c.214]

Теория флуктуационных явлений при распространении оптического излучения через турбулентные неоднородности в атмосфере в настоящее время достаточно подробно разработана как в общей постановке [14, 15, 24], так и специально для лазерных пучков [21]. Однако совместное влияние турбулентных неоднородностей и аэрозольных частиц на флуктуационные характеристики оптического излучения при распространении через атмосферу изучено пока слабо. [c.214]

При анализе закономерностей флуктуационных явлений, обусловленных интерференцией рассеянных волн, ограничимся расчетом дисперсии флуктуаций при броуновском движении рассеивателей. В этом случае составляющую так называемой коррелятивной функции можно записать в виде [c.217]

Структурная характеристика показателя преломления является основным параметром, характеризующим турбулентное состояние атмосферы, и входит во все соотношения, описывающие флуктуационные явления в пучках оптического излучения, распространяющегося в атмосфере. Соответственно практически любой эксперимент по изучению распространения света в турбулентной атмосфере позволяет определить параметр или его инте- [c.227]

Эти формулы описывают некоторые свойства, являющиеся общими для всех волновых флуктуационных явлений независимо от вида корреляционной функции. Ели радиус корреляции много меньше, чем размер зоны Френеля л/KL, то дисперсии уровня и фазы всегда равны между собой и пропорциональны квадрату частоты и длине трассы L, т. е. [c.118]

Предлагаемая вниманию читателей книга Шум (источники, описание, измерение) написана хорошо известным всему миру ученым. В Советском Союзе были переведены и изданы две книги Ван дер Зила Флуктуации в радиотехнике и физике , Госэнергоиздат, 1958, и Флуктуационные явления в полупроводниках , Изд-во иностранной литературы, 1961. [c.5]

Надеюсь, что она будет способствовать привлечению большого числа русских студентов и исследователей к работе в области флуктуационных явлений в полупроводниковых приборах и сможет внести вклад в понимание нерешенных проблем в этой области. [c.6]

Если Х(/)Х( + 5) является дельта-функцией от т. е. если X ( ) X ( + ) = Л8 (х), то шум называют белым. Обычно стараются представить флуктуационные явления при помощи источников белого шума. [c.17]

В а и дер 3 и л А. Флуктуационные явления в полупроводниках, Изд-во иностранной литературы, 1961, [c.221]

Многомодовая структура и флуктуационные явления [c.204]

Чтобы учесть в этой схеме тепловые флуктуационные явления, мы должны в правую часть уравнения Максвелла, написанного для средних значений, добавить член [c.184]

До сих пор мы рассматривали средние величины, характеризующие систему в состоянии термодинамического равновесия. Однако в любой системе все время происходят отклонения от этого состояния, называемые флуктуациями. Они ведут к ряду явлений, обнаруженных и изученных экспериментально. Местные отклонения плотности в газах, жидкостях и твердых телах вызывают рассеяние света в прозрачных телах, так называемое молекулярное рассеяние света. Особенно сильное рассеяние получается в жидкостях вблизи критической точки. Это так называемая критическая опалесценция — явление, долгое время остававшееся непонятным, так как оно, как и вообще флуктуационные явления, по существу противоречит термодинамике при том формальном понимании ее положений, которое им придавали прежде. Объяснение флуктуационных явлений могло быть дано только уже в рамках статистической теории, с точки зрения которой они неизбежно должны иметь место в любой системе. [c.241]

Ряд других флуктуационных явлений, например случайные отклонения поверхности жидкости от плоскости, также вызывает рассеяние света. В цепи проводников без внешних электродвижущих сил возникают флуктуационные случайные токи. Это явление было также изучено. [c.241]

Описанные выше интерференционные картины в основных чертах наблюдаются и на практике. Однако в силу конечной спектральной полосы сигналов, а также из-за флуктуационных явлений нулевые значения звукового давления не обнаруживаются. [c.37]

Мы уже отмечали ранее, что идеально гладких и плоских, идеально упругих, никак не влияющих на ударяющиеся о них частицы, соверщенно не участвующих в тепловом движении (как бы вымороженных до 0=0) стенок не бывает. Модель идеально упругой стенки — это не реализуемая идеализация. Следовательно, нет и закона идеального отражения частиц от стенки. Однако, имея в виду средние характеристики (т. е. отвлекаясь от флуктуационных явлений), можно утверждать, что в равновесной системе ввиду отсутствия потоков частиц и каких-либо локальных отклонений температуры и плотности от заданных значений, поток падающих на стенку под заданным углом частиц с нормальными составляющими скорости из интервала (и , vx + dv ) должен компенсироваться точно таким же обратным потоком, который образован, естественно, уже другими частицами, упавшими на данный участок стенки под другими углами и с другими скоростями (рис. 155). Это обстоятельство, кстати, выражено в симметрии равновесного распределения Максвелла относительно замены v->-—V. Поэтому и полученные нами выражения для dp и давления р сохранят свой вид, что служит еще одной иллюстрацией независимости термодинамических характеристик равновесной системы от природы ограничивающих ее размер стенок. [c.406]

Аналогичные опыты с квантами видимого света затруднены тем, что кванты эти малы. Однако к световым квантам очень чувствителен глаз хотя глаз не реагирует на один отдельный квант, но опыты показывают, что необходимое для минимального светового ощущения число квантов в секунду не очень значительно. По измерениям С. И. Вавилова, в области максимальной чувствительности глаза (550 нм) для отдохнувшего глаза пороговая чувствительность в среднем составляет около 200 квантов, падающих за 1 с на зрачок наблюдателя. В этих условиях, как показали опыты Вавилова, удается наблюдать флуктуационные колебания светового потока, имеющие ясно выраженный статистический характер. Хотя в таких опытах и нельзя однозначно отделить квантовые флуктуации светового потока от флуктуаций, связанных с физиологическими процессами в глазу, тем не менее и они могут рассматриваться как подтверждающие квантовый характер явления кроме того, эти опыты дают результаты, существенные для исследования свойств живого глаза. В частности, с их помощью удалось установить, что число квантов, которые должны поглощаться в сетчатке при пороговом раздражении, раз в 9—10 меньше числа квантов, падающих на зрачок, и составляет примерно 20 в секунду. [c.643]

Наличие флуктуаций есть неизбежное следствие атомного строения вещества и хаотичности теплового движения, а эти представления лежат в основе статистической физики. Поэтому теоретическое исследование флуктуационных явлений в работах Эйнштейна, Смолу-ховского и других физиков и опытная проверка полученных результатов в начале нашего века были важным этапом в истории физики. Именно тогда впервые были получены прямые доказательства суи е-ствования атомов и справедливости постулатов статистической теории, к которой некоторые ученые того времени относились с недоверием. До этого в физической науке признавали только строго детерминистские динамические закономерности. Вероятностные концепции физической статистики (а впоследствии и квантовой механики) потребовали радикального пересмотра самых фундаментальных представлений о строении и движении материи. [c.174]

Что же касается эффекта рассеяния звука турбулентностью, то этот эффект относится к весьма ширркой. но относительно специальной области флуктуационных явлений, возникающих при распространении звуковых и электромагнитных волн в турбулентных средах. Указанная область важна для многих приложений и заслуживает специального рассмотрения однако в целом она относится скорее к физике, чем к механике, и поэтому в настоящем обзоре затрагиваться почти не будет. Здесь мы отметим только, что и в эту область большой вклад внесли советские ученые и, прежде всего, А. М. Обухов, Д. И. Блохинцев и В. И. Татарский (ей., например, обширную монографию В. И. Татарского, 1967, содержащую подробную библиографию). [c.490]

Исследование флуктуационных явлений при распространении волн в случайно-неоднородных средах привлекает все большее внимание специалистов самых разных областей современной науки и техники, таких как оптика, акустика, радиофизика,. астрономия, техника связи, радиолокация и радионавигация, биология. Поэтому в настояшее время ощушается острая потребность в таком пособии по распространению и рассеянию волн в случайно-неоднородных средах, которое с одной стороны было бы доступно для неспециалистов в этой области, а с другой — давало бы достаточно полное и строгое представление о предмете. [c.5]

Совсем недавно флуктуационные явления и явления, связанные с когерентностью, были рассмотрены в электродинамике Манделем и Вольфом [568], а в квантовой механике Гольдбергером и Ватсоном [346, 347]. [c.119]

Современная теория турбулентности является статистической теорией. Описание турбулентного движения при помощи статистических методов наиболее адекватно сущности этого процесса, поскольку сама турбулентность является следствием неустойчивости движения жидкости (или газа) по отношению к неизбежно возникающим малым флуктуациям. Для описания флуктуационных явлений, возникающих при распространении звуковых и электромагнитных волн через турбулентную среду, также необхэдимо использовать статистические методы. Математическая сторона этого вопроса получила за последнее время достаточно широкое развитие и изложена в ряде специальных работ А. Я. Хинчина, [c.9]

В. И. Т а т а р с к и й, Теория флуктуационных явлении при распро-страненил воля в турбулентной атмосфере, Изд-во АН СССР, 1959. [c.542]

Большую помош ь в создании книги оказали автору сотрудники кафедры обш ей физики ГГУ и отдела радиофизики Физико-технического института ГГУ. Много труда в нее вложили лекционный ассистент А. П. Ду-менек, поставивший ряд описанных в книге демонстраций, Б. С. Троицкий, разработавший аппаратуру для демонстрации микрорадиоволн и флуктуационных явлений в радиофизике, Н. М. Забавина и С. И. Боровицкий, выполнившие основную часть чертежной работы. [c.8]

Следует заметить, что нельзя провести резкую границу между явлениями, подчиняющимися феноменологической термодинамике, и флуктуационными явлениями . Так, например, тепловое излучение мы рассматривали в 25 и 26 с точки зрения феноменологической термодинамики. При этом состояние этого излучепия мы характеризовали так, как это делается в оптике,— его интенсивностью или его энергией. Выведенные в 25 и 26 законы Кирхгофа и Стефана — Больцмана, а также упомянутая там формула Планка относятся, в свете сказанного в настоящем параграфе, к средним значениям интенсивности и энергии излучения. Однако в любой физической системе присутствует излучение, другими словами, электромагнитное поле не только оптических частот, но и более низких радиочастот. В области радиочастот наличие этого излучения проявляется в явлениях, называемых обычно тепловыми флуктуациями тока и тепловьпги шумовыми (или флуктуационными) электродвижущими силами . Эти явления обычно рассматриваются как явления флуктуацион-ные, и при их теоретическом разборе применяются методы статистической физики. Это объясняется не разной природой явлений в оптическом диапазоне частот, с одной стороны, и радиодиапазоне — с другой, а только тем, что в этих двух диапазонах пас интересуют разные физические величины. [c.112]

При рассмотрении флуктуационных явлений мы будем поль-воваться классической статистикой. В большом числе относящихся сюда задач она дает согласующиеся с опытом результаты. Заметим, что во многих случаях это связано с тем, что выводы ее совпадают с выводами квантовой статистики в том приближении, которое здесь оказывается достаточным. [c.241]

Флуктуации типа 1 имеют фундаментальное значение при обосновании и выводе термодинамических свойств системы кроме ТОГО, эти флуктуации тесно связаны также с флуктуациями типа 3. флуктуации типа 2 имеют в основном формальное значение и будзгт рассмотрены здесь сравнительно кратко. Флуктуации типа 3 соответствуют наблюдаемым на опыте флуктуационным явлениям, 1включая так называемые критические флуктуации, которые представляют особый интерес. [c.37]

Иными словами, флуктуапии плотности энергии в точке перехода не обнаруживают никаких особенностей. На первый взгляд, здесь мы имеем противоречие с результатами общей теории. В действительности же уравнение (3.80) вытекает из наших предшествующих рассуждений. Можно показать, что в случае конденсации Эйнштейна все сосуществующие фазы обладают одной и той же плотностью энергии. Поэтому, если интерпретация фазового перехода как флуктуационного явления справедлива, конденсация Эйнштейна не должна влиять на флуктуации плотности энергии. [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...