Идеальный излучатель

Абсолютно черное тело. Под абсолютно черным телом понимают такое идеальное тело, которое полностью поглощает все падающее на него излучение независимо от его спектрального состава, направления распространения и состояния поляризации. Абсолютно черное тело является теоретической моделью идеального излучателя, т. е. тем единственным эталоном, по сравнению с которым можно оценивать радиационные свойства всех реальных тел. Абсолютно черное тело является термодинамической моделью источника равновесного излучения. [c.5]

Нетрудно видеть, что максимум углового распределения интенсивности для идеального излучателя всегда приходится на осевое направление. Из (1.29) сразу следует чрезвычайно простая формула для осевой силы света [c.45]

Таким образом, при заданной мощности идеального излучателя его осевая сила света прямо пропорциональна площади выходного сечения и не зависит от формы этого сечения. [c.45]

Рис. из. Влияние формы идеального излучателя на осевую силу света при наличии внешней системы формирования а, б - идеальные излучатели одинаковой площади, но разной формы в, г - сечения световых пучков на выходе системы формирования д - к выбору системы формирования для излучателя неправильной формы [c.46]

Если размеры объектива заданы и потери света на виньетирование не допускаются, максимальная осевая сила света достигается при такой кратности телескопа, когда сечение светового пучка точно вписывается в сечение объектива, обычно представляющее собой круг. Эта ситуация пояснена на рис. 1.13, где в одинаковом масштабе изображены сечения двух излучателей а, б) и световых пучков на выходе телескопа (в, г). Заметим, что представленные на рисунке формы излучателей вполне могут соответствовать одному и тому же лазеру при использовании в нем различных схем резонатора. Ясно, что осевая сила света в подобных устройствах не зависит от размеров идеального излучателя и может быть определена по формуле [c.46]

Рис. 1.14. Распределение интенсивности в дальней зоне для идеального излучателя в виде бесконечной полосы

Рис. 1.15. Распределения интенсивностей в дальней зоне для идеальных излучателей с выходным сечением в форме круга (/) и колец с отношениями внутренних диаметров к наружным 0,6 (//) и 0,8 (Ш)

С помощью (1.29) нетрудно убедиться в том, что в данном случае, как и для идеальных излучателей, максимум распределения интенсивности в дальней зоне приходился на осевое направление. Аберрационный фактор здесь равен 7 = (4) /4 < 1 и приобретает смысл доли площади сечения, эффективно заполненной излучением. Если сечение, по которому производится усреднение при расчете 7, имеет круглую форму, то этот параметр становится полностью аналогичным введенному для идеальных излучателей параметру 7о. В частности, при условии замены 7о на 7 сохраняет свою справедливость формула (1.32) для осевой силы света после внешней системы формирования. [c.50]

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]

Колеблющаяся поверхность, все точки которой имеют одинаковую фазу и амплитуду колебаний, является излучателем нулевого вида. Идеальным излучателем нулевого вида является пульсирующий шар. Излучателями высшего порядка являются поверхности, имеющие узлы и пучности колебаний. Корпуса электрических машин относятся к источникам колебаний как нулевого, так и высшего порядка. Излучатели высшего порядка при равных амплитудах излучают меньше энергии, чем излучатель нулевого порядка. Объясняется это тем, что звуковые давления, возникающие на поверхности двух смежных участков, имеющих различную фазу колебаний, вызывают ослабление звука в точке, отстоящей на каком-то расстоянии от корпуса. Это ослабление звуковой энергии проявляется тем в большей степени, чем больше длина излучаемой волны по сравнению с линейными размерами машины. В связи с этим в закрытых электрических машинах при прочих равных условиях вибрации высших порядков дают меньшую силу звука, чем вибрации нулевого и низших порядков. [c.10]

Наибольшей способностью излучения и поглощения энергии обладает так называемое абсолютно черное тело, в природе не существующее, представляющее собой воображаемый идеальный излучатель. Это тело поглощает все падающие на него лучи, т. е. имеет коэффициент поглощения, равный единице, и обладает наибольшей интенсивностью излучения. [c.190]

До сих пор не говорилось о том, каким образом может быть измерена скорость звука. Выше мы обращали внимание на отклонение свойств газа от идеального состояния и отмечали, что скорость Со относится к безграничному пространству. На практике, особенно в области низких температур, скорость звука измеряется в относительно небольшой колбе, которая должна иметь постоянную температуру. В настоящее время наиболее точные измерения скорости звука осуществляются при помощи акустического интерферометра с цилиндрическим резонатором. Акустические волны возбуждаются в трубе излучателем, расположенным на ее конце длина волны находится измерением перемещения отражателя между соседними резонансными максимумами. Положение стоячих волн определяется по импедансу излучателя. В этом состоит одна из трудностей акустической термометрии по сравнению с газовой. В газовой термометрии измеряемые величины, объем и давление, являются величинами статическими, хотя и существуют проблемы, связанные с сорбцией, о которой говорилось выше. В акустической термометрии измеряемые величины носят динамический характер — это акустический импеданс излучателя, например, при 5 кГц, вязкость и теплообмен со стенками трубы. Все это оказывается источником специфических трудностей при измерении, и для правильной интерпретации результатов измерения необходимо полное понимание физической сущности процессов распространения акустических волн. [c.101]

Г в отличие от идеально диффузного излучателя, для реальных тел, особенно с невысокой поглощательной способностью, возможны определенные отклонения от закона Ламберта. [c.7]

Предположим сначала, что вторичный излучатель представляет собой идеально белую матовую поверхность, рассеивающую весь падающий на нее свет равномерно по всем направлениям согласно закону Ламберта. [c.427]

При любой частоте со волоконный световод может иметь конечное число направляемых мод, пространственные распределения полей Ё(г,со) которых являются решениями волнового уравнения (2.1.18) при соответствующих граничных условиях. Кроме того, световод может иметь континуум (счетное число) ненаправляемых излучатель-ных мод. Излучательные моды не играют важной роли в обсуждении нелинейных эффектов, поскольку предполагается, что световод имеет совершенную (идеальную) цилиндрическую геометрию, хотя излучательные моды важны в задачах, рассматривающих передачу энергии между связанными и излучательными модами [4], В этом разделе кратко обсуждаются направляемые моды волоконных световодов [4, 5]. [c.36]

Таким образом, вычисление амплитуды звукового давления по точным формулам дало следуюш ий результат вблизи поверхности круглого поршневого излучателя в экране излучатель создает сложное звуковое поле, значительно отличаюш.ееся от идеального плоского. [c.272]

На рис. IV.6.1 представлены графики отношения среднего давления на приемном преобразователе <р> к давлению в идеальной плоской волне в зависимости от расстояния = хк)1а до излучателя для йа = 400 (кривая /) и = (кривая 2). Значения давления рассчитаны для случая, когда радиусы приемного и передающего а [c.282]

Абсолютно черн чения с двух точек зрениз основные законы. Эти идеального излучателя -ко, как будет (показано ранены и на реальные те [c.13]

Сравнительные характеристики методов пирометрии излучения. Недостатком пирометров излучения являются систематические погрешности показаний, возникаю1циевследствие отклонения свойств реальных излучателей от идеального излучателя — черного тела, по которому градуируются пирометры. [c.321]

Завершим рассмотрение идеальных излучателей тем, что приведем данные о расходимости при простейших формах сечения — прямоугольнике, круге, кольце. В случае прямоугольника размерами 2аХ2Ь, произведя в (1.29) интегрирование в соответствующих пределах (—а < х < д, -Ь < у < Ь), получим a )/F(0, 0) = [sm(kaax)I(каа )] [c.47]

Значительная спектральная яркость. Этот параметр тесно связьгаает между собой плотность потока энергии, телесный угол, в котором она распространяется, и ширину спектра излучения, в котором сосредоточена эта энергия. Если сравнивать между собою по яркости когерентные и некогерентные источники, то видно, что температурные источники значительно проигрывают. Дело в том, что все источники излучения независимо от их температуры не могут излучать сильнее идеального излучателя - АЧТ - при той же температуре. Даже Солнце, которое нам кажется самым ярким источником, имеет такую же яркость, как и АЧТ при температуре 6000 К. По формуле Планка подсчитано, что полная мощность излучения Солнца ( т. е. мощность по всему спектру излучения) не превышает 7000 Вт с каждого квадратного сантиметра поверхности. Это мощностной порог Солнца. Большего мы получить не можем. Цифра эта сама по себе очень значительна. Но вспомним о том, что вся энергия распределена в широком интервале длины волны. Один только видимый участок имеет протяженность 3, 5 10 МГц. А если подсчитать, какая же доля от всей этой энергии приходится на полосу в 1 МГц Оказывается, в этой полосе на длине волны в 0,55 мкм квадратный сантиметр Солнца излучает мощность 10 Вт. А это очень незначительная мощность. Обычный радиопередатчик в этой же полосе обладает мощностью до 10 кВт. [c.29]

В зависимости от способа нагрева (в машине или вне ее) машины подразделяются на несколько модификаций. Наиболее широкое распространение получил инфракрасный нагрев при помощи излучателей, которые могут передвигаться и опускаться по отношению к нагреваемому листу, чем достигается регулировка излучения по мощности (фиг. 135 и 138). Однако это не приводит к равномерному распределению теплового потока. Для выравнивания интенсивности теплового потока применяют отражательные экраны и зеркала. Регулировкой величины поверхности их, а также угла наклона достигается более равномерный нагрев заготовок. В этих же целях целесообразны незначительные круговые перемещения нагревателей и излучателей. В последнее время применяется регулирование мощности излучателей, а также двусторонний нагрев. Наибольшее распространение получили керамические излучатели вследствие их долговечности и экономичности. Идеальный излучатель для нагрева термопластов должен быть выполнен с шахматным расположением источников энергии при этом каждый элемент должен включаться, выключаться и регулироваться по мощности. По такой схеме в настоящее время выполняется нагрев в ряде вакуумформовочных машин. Скорость движения излучателя над формой не должна превышать 0,25—0,5 м1сек. [c.225]

Радиационный метод. При этом методе сравнивается испускатель-ная способность тела с испускательной способностью идеального излучателя — абсолютно черного тела, находящегося, при той же температуре. При этом необходимо учитывать непрозрачность тела, шероховатость его поверхности. [c.92]

При построении непрерывной кривой световой экономичности абсолютно черного тела можно определить максимальное ее значение. Это значение будет равняться 81,5 lш/W. Если заменить абсолютно черное тело таким идеальным излучателем, к-рый имел бы такое же количество и распределение энергии, как и абсолютно черное тело, но вся энергия излучалась бы исключительно в пределах видимого спектра, то можно получить значения световой экономичности значительно большие, к-рые и приведены в последней графе табл. 2. Идеальным случаем светоизлучения было бы превращение всей лучистой энергии в радиации монохроматич. света с длиной волны, соответствующей максимальной чувствительности [c.500]

Теперь займемся расходящейся сферически-симметричной волной. Создание такой волны представим себе следующим образом. Пусть в среду помещена сфера с проницаемыми стенками, внутри которой попеременно создается то избыток, то недостаток некоторого количества вещества данной среды это количество будет то выходить через стенки во внешнюю среду, то возвращаться обратно через стенки внутрь сферы. Такое устройство есть идеальный излучатель, создающий снаружи сферы сферически-симметрич-ную расходящуюся волну (проницаемую сферу можно и не осуществлять материально важно только появление и исчезновение некоторого объема среды). Радиус сферы может быть любым, но особенно важен случай сферы малого радиуса по сравнению с радиусом неволновой зоны. Такой излучатель называют монополем. [c.284]

Выражение (19.50) отличается от простейш е.г 0 уравнения Стефана—Больцмана для идеального излучателя (т. е. излучателя с постоянной температурой по всей поверхности) только коэффициентом Р. [c.502]

Однако, строго говоря, пьезоэлектрическая пластина не является таким идеальным излучателем, потому что она испытывает и другие деформации (см. рис. 7,3, б и е). Даже в случае обычного твердого и упругого материала только такая деформация, как на рис. 7.3, а, невозможна, потому что она всегда связана с изменением поперечных размеров, В случае титаната бария ВаТ10з и всех других пьезоэлектрических веществ условия намного более сложны и могут быть различными в зави симости от их кристаллического строения. Их нельзя описать без применения сложного математического аппарата. Дополнительные деформации пластины наглядно показаны на рис. 7.3, б и е. В направлении оси У происходит либо сильное растяжение, либо укорочение. Сюда добавляется сдвиг, из-за которого пластина, первоначально имевшая форму прямоугольника, приобретает форму ромба. Здесь перечислены только те деформации, которые вызваны непосредственно действием электрического напряжения. К ним добавляются и другие деформации, вызванные чисто механической связью, например сжатие в направлении оси Z, которым мы здесь пренебрегаем. [c.141]

При ВЫСОКИХ частотах [57] поправка, связанная с пограничным слоем, становится малой, однако возникает неуверенность, связанная с возможностью возникновения мод высокого порядка. Наличие моды высокого порядка, по-видимому, можно обнаружить по круговой диаграмме для импеданса или по резонансным пикам для случая, когда излучатель представляет собой кристалл кварца. Несмотря на детальное изучение проблемы [12, 13], пока нет возможности однозначно ответить на вопрос какая из возможных мод высокого порядка возбуждена в высокочастотном интерферометре и каков связанный с ней вклад По всей видимости, наличие такой моды зависит от двух факторов во-первых, от частоты обрезания и, во-вторых, от того, колеблется ли излучатель так, что воз буждает данную моду. Если излучатель совершает идеальные поршневые колебания, то возникает только одна, так называемая нулевая мода, или плоская волна независимо от того, на какой частоте это происходит. Для высоких частот не удается получить нужной информации о характере колебаний излучателя, поскольку амплитуда слишком мала, чтобы ее можно было заметить интерференционным методом. В этом случае о присутствии моды можно лишь догадываться, изучая особенности поведения излучателя и резонансные пики. [c.110]

Хотя полость черного тела является идеальным тепловым излучателем, для воспроизведения и передачи МПТШ-68 она не всегда удобна. Для части МПТШ-68, определяемой реперными точками и термометром сопротивления, именно он служит для поддержания и передачи шкалы, а не печь, масляная ванна или криостат. Различие между двумя частями шкалы принципиально. В нижней части МПТШ-68 величина Тее определяется через характеристики термометра, т. е. через W(Tei) и Е Тв8)-При более высоких температурах Т а определяется свойствами излучателя в виде черного тела, а не прибором, применяемым в качестве термометра. Согласование с определением шкалы значительно лучше, если она поддерживается воспроизводимым излучателем, а не прибором, который измеряет излучение. Действительно, воспроизведение и передача шкалы с помощью при- [c.349]

Учитывая, что у идеально серых тел и не зависят от 1 . и температуры тела, величина Лпад этих тел имеет. постоянное значение, не зависящее ни от температуры тела, ни от температуры и особенностей спектра излучателя, и равное [c.54]

Прямое измерение формы волнового фронта. Для него разработаны самые разнообразные и норой весьма оригипальные способы (гл. обр. интерферометриче-ские), обычно применяемые в сочетании с методом компенсации волнового фронта (для приёмных систем) и методом фазового сопряжения (для излучателей). Метод компенсации заключается в восстановлении у волнового фронта излучения, пришедшего от находящегося в поле зрения точечного объекта, идеальной сферич. формы (утраченной им вследствие влияния турбулентности атмосферы и аберраций объектива телескопа). [c.24]

СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ — активное сопротивление антенны или любого др. излучателя, поте ри мощности в к-ром эквивалентны её уносу волнами в окружающее пространство, т. е. излучению. Обычно С. и. вводят как составляющую входного сопротивления антенны 2 % при подключении последней к линии передачи с еолноеым сопротивлением 2 . Для простейшей эквивалентной схемы последовательно соединённых сопротивлений = Ле + Яц + iXi, где Яе — С. и., Яд — сопротивление омических потерь, — реактивное сопротивление, обусловленное полями в реактивных элементах антенны (ёмкостях и индуктивностях), а также в полях стоячих волн, сосредоточенных в её окрестности (иногда эту часть реактивного сопротивления называют реактансом излучения). Идеальное согласование идеального излзгчателя (Яд = 0) с идеальной линией (ImZe = 0) достигается при выполнении [c.600]

Формула (VI.8) решает поставленный вопрос. В случае идеально белого рассеивающего тела яркость вторичного (не самосветяще-гося) излучателя равна [c.427]

Идеальный иапучатель. Идеальным, следуя [16], мы назовем излучатель, комплексная амплитуда поля которого постоянна на выходном сечении. В классической оптике таким излучателем могло служить только отверстие в непрозрачном экране, освещенное точечным источником света, расположенным так чтобы пучок в зоне отверстия был достаточно равномерен по интенсивности и имел плоский волновой фронт. Поэтому раньше было принято говорить не об излучателе той или Ш1ой фор.мы, а о дифракции на соответствующем отверстии. Теперь роль идеального кзлу- [c.44]

В заключение анализа излучателей с плоским фронтом и равномерным распределением интенсивности по выходному сечению остановимся на том свойстве, которое позволяет назьгоать их идеальными. Вернемся к формуле (1.29) из нее следует, что осевая сила света произвольного моно- [c.48]

Таким образом, из всех возможных излучателей, имеющих одинаковые мощности и площади выходных сечений, наибольшей осевой силой света обладают идеальные, что и оправдывает их название. Почему-то порой считают, что для достижения максимальной осевой силы света (или предельной плотности излучения на мишени) нужно формировать гауссово распределение интенсивности. Это не так лучше всего заполнить все выходное сечение излучателя пучком с плоским фронтом и равномерно распределенной интенсивностью. Гауссовы пучки, с точки зрения угловой расходимости, имеют иные достоинства, связанные с тем, что их распределение в дальней зоне описьгоается той же функщ1ей Гаусса, что и в ближней. Она, в отличие от ф)шкций на рис. 1,14, 1.15, не имеет побочных максимумов и очень быстро спадает при больших значениях аргумента. При вписьгоании гауссовых пучков в апертуру не слишком малого размера эти свойства в значительной степени сохраняются иногда это может пригодиться. [c.49]

Перейдем теперь к рассмотрению конкретных видов неидеальных излучателей. Наиболее похожи на идеальные те, у которых неравномерно только распределение интенсивности в ближней зоне (рядом с излучателем), фаза же постоянна — волновой фронт является плоским и перпендикулярен оси Z. Для них w(xi, i) = exp(zVo) Л Хх, ух) = onst, А — уже не комплексная, а вещественная неотрицательная функция координат. [c.50]

В [24] уравнение (6.54) решалось для случая, когда волна (6.53) распространяется в цилиндрической трубе с твердыми стенками. С торца, противоположного излучателю, труба закрыта идеальным поглотителем звука. На участке, где поглощен1Ге можно считать малым ), пренебрегая в (6.54) экспоненциальным членом, ищем решение (6.54) в виде [c.229]

Штенцель [11], используя подобные ряды, получил таблицы и графики звукового давления вблизи поверхности плоского излучателя круглой формы. На рис. IV.5.2 приведены линии равного звукового давления в плоскости, параллельной плоскости излучателя. Здесь изображены линии равного давления. Цифры на графиках обозначают отношение давления к давлению в плоской волне. Плоскость, к которой относят указанные кривые, находятся на небольшом расстоянии от излучателя. Характерно, что в различных точках плоскости, параллельной поверхности излучателя, давление и фаза не постоянны, как это было бы в идеальной плоской волне. Равные амплитуды давления расположены по замкнутым линиям. На одцой и той же плоскости имеется несколько изобар. [c.272]

На рис. IV.6.3 приведены абсолютные значения дифракционной поправки к длине волны Я, к скорости звука идеальной плоской волны в зависимости от отношения диаметра излучателя D, вычисленные при различных расстояниях между преобразователями для случая а==Ь=10 мм и 1,6 10 м/с. Графики 1—5 соответствуют засстояниям, соответственно равным 50, 100, 150, 200, 250 мм [26]. Видно, что поправки тем больше, чем меньше радиус излучателя, С уменьшением расстояния поправки к скорости также увеличиваются. [c.284]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...