Изменение фазы при отражении волны

Изменение фазы при отражении волн. [c.218]

ИЗМЕНЕНИЕ ФАЗЫ ПРИ ОТРАЖЕНИИ ВОЛНЫ [c.380]

О том, что затухание акустических волн мало на расстоянии порядка X, член (1—1а/к) можно приравнять единице. Rt и в общем случае могут быть не слишком малыми комплексными величинами и поэтому не совсем верно говорить о том, что R(l) и —Х(1) — просто действительная и мнимая части Х1 (1). Поскольку изменение фазы при отражении, во всяком случае, мало, можно записать [c.103]

Появление п в (5.8) обусловлено изменением фазы при отражении от поверхности с показателем преломления п > 1 (см. 1 гл. П1) изменение знака х на противоположный отвечает изменению направления распространения отраженной волны. Результирующую волну найдем, складывая (5.7) и (5.8) [c.96]

Распределение амплитуд, фаз и потока энергии для и = 2,5, 0 = 0,5 представлено на рис. 16. Поскольку длина волны в 2,5 раза меньше периода решетки, то этот случай можно считать переходным к коротковолновой области. В дифрагированном поле уже пять гармоник являются незатухающими. Вблизи над лентами существует явно выраженная стоячая волна. Это хорошо видно из амплитудно-фазового распределения. Максимумы и минимумы амплитуды поля расположены практически на одинаковом расстоянии от металла, как если бы вместо решетки была идеально отражающая плоскость. Изменения фазы также схожи по своему характеру со скачкообразным изменением фазы при отражении от плоскости. Такое практическое совпадение в обоих случаях амплитуд и фаз имеет место только вблизи лент, по мере же увеличения расстояния от поверхности различие становится все более заметным и прежде всего сказывается на месторасположении максимумов и минимумов амплитуды. С удалением от решетки область с четко выраженной стоячей волной быстро уменьшается. Приг> X [c.48]

Согласно уравнению (1.239) мы видим, что в том случае, если отражение происходит на поверхности более плотной среды (J > г), А и А имеют одинаковые знаки, если и противоположные знаки, если у-j- л> Предельная величина J, разделяющая эти два случая, является углом поляризации", который определяется в следующем параграфе. Таким образом, если угол падения меньше утла поляризации, то для света, поляризованного перпендикулярно плоскости падения, не будет изменения фазы при отражении но если угол падения превышает угол поляризации, то происходит изменение фазы на половину длины волны. [c.47]

Докажите, что для угла падения 45 коэффициенты отражения Френеля удовлетворяют так называемому соотношению Абеля. и где — абсолютные изменения фазы при отражении для - и р-волн. [c.237]

Изменение фазы при отражении. По определению, фаза волны, меняющей свое направление при отражении или преломлении, относится к составляющей, перпендикулярной обоим направлениям, т. е. к Е— при поляризации в направлении / и к Н — при поляризации в направлении 2. Оказывается, что преломление не изменяет фазу, но отражение может изменить знак [c.240]

Когда бегущая гармоническая волна достигает другого конца стержня (или струны), то там происходит отражение волны, так же как и в случае отдельного импульса. Отраженная гармоническая волна распространяется в обратном направлении, и движение каждого сечения стержня (или точки струны) можно рассматривать как результат сложения двух волн — падающей и отраженной. Если при распространении и отражении волны не происходит их затухания, то обе волны — падающая и отраженная — будут иметь одинаковые амплитуды. Но фазы обеих волн в какой-либо точке л будут, вообще говоря, различны. Сдвиг фаз обусловлен, с одной стороны, тем, что отраженная волна проходит путь от точки л до конца стержня и обратно, с другой стороны, тем, что при отражении волны от границы тела, вообще говоря, может происходить изменение фазы волны. В частности, в случае отражения от закрепленного конца стержня волна смещений отражается с поворотом фазы на л (так же, как импульс смещений отражается от закрепленного конца стержня с изменением знака смещения) в случае же свободного конца стержня волна смещения отражается без изменения фазы. Падающая волна проходит от начала стержня до точки х путь х, и выражение для смещения в [c.682]

В случае Е -поляризации наличие такой возможности не очевидно. Приводившиеся выше рисунки свидетельствовали о нешироком секторе углов, где 1Ьо — 1. Снижение Ib l происходило за счет разрушения условия интерференционного согласования (см. 8) при изменении фазы коэффициента отражения волноводных волн от раскрывов щелей. Оказалось, что при сканировании в плоскостях, близких к Ф 40 ч- 45°, удается [c.214]

Отметим, что хотя такие изменения фазы, вводимые отражением, будут влиять на абсолютное запаздывание волны, — они не будут влиять на относительные запаздывания двух волн при условии, что поляризация и общие обстоятельства отражения одинаковы для обеих. [c.47]

В противоположность этому процесс отражения звука от дна, даже если оно ровное, чрезвычайно сложен. Различие в импедансе между водой и грунтом существенно меньше, чем между водой и воздухом. При падении на дно часть акустической энергии проникает в грунт, а часть отражается. Проникшая в грунт энергия проходит через слои с различной плотностью и частично отражается на каждой из границ раздела. Акустическая волна, отраженная от внутренних границ грунта, возвращается в воду и интерферирует с той частью энергии, которая непосредственно отражается от границы вода — грунт. Как упоминалось в п. 4.3, результирующий коэффициент отражения от дна со слоистой структурой включает потери по амплитуде и изменение фазы относительно падающей волны. Слоистая структура донных осадков — причина зависимости комплексного коэффициента отражения от частоты и угла падения. Состав грунтов в различных районах океана чрезвычайно разнообразен. Однако для наших целей удобно пользоваться упрощенной классификацией службы гидрографии ВМС США. В основном грунт содержит частицы й < 0,062 мм [c.117]

При отражении волны от границы с более плотной средой (рис. IV.3.9) фаза изменяется на л и происходит потеря полуволны . Сдвиг по фазе на л соответствует изменению фазы колебаний за промежуток времени TI2, в течение которого бегущая волна распространяется на расстояние, равное Я/2. [c.329]

Если фаза коэффициента отражения от нагрузки имеет убывающий с ростом частоты характер, добавление к переходу ступеньки, соответствующей нулю, расположенному внутри единичной окружности, позволяет скомпенсировать как частотное изменение фазы коэффициента отражения от нагрузки, так и частотное изменение фазы, связанное с удлинением перехода на одну ступеньку. Например, в двухкратном рабочем диапазоне длин волн при обычном выборе длины ступеньки согласно (3.17) я/3 0 2л/3. Фаза, вносимая двухкратным прохождением волны через ступеньку, меняется в этом диапазоне от —120 до —240°. Если нуль находится в точке 2 = —0,5 (рис. 4.6,а), то фцг изменяется от —90 до —270° и превышает изменение —20 на 60°. Модуль 2—2, изменяется в этом случае от 0,866 на краях диапазона до 0,5 в его центре. При смещении нуля влево модуль и фаза 2—2, изменяются более резко. [c.75]

Соотношение фаз световых волн. Исходя из формулы Френеля (3.14), можно установить соотношение фаз падающей, преломленной и отраженной волн. Как следует из (3.14), знаки " и и знаки п пр совпадают между собой при любом значении углов ф и ijj, что свидетельствует об отсутствии скачка фаз при преломлении. Подобное нельзя сказать об отраженной волне. Как следует из формулы (3.14), соотношение в фазах падающей и отраженной волн зависит как от угла падения, так и от значения показателя преломления граничащих сред. Если результаты соответствующего анализа представить в виде графиков зависимости скачка фазы отраженной волны от угла падения, то, как видно из рис. 3.4, для колебаний, перпендикулярных плоскости падения, при а > i всегда наблюдается изменение фазы на я, в то время как для колебаний, параллельных плоскости падения, такое изменение фазы наблюдается [c.50]

Теперь перейдем к анализу фазовых соотношений в отраженной и преломленной волнах. Исследуем зависимость изменения фаз Ej и Ег относительно фазы Е от угла падения ср. При этом будем исходить из того, что изменение знака проекции эквивалентно изменению фазы соответствующего колебания на л (исходным будем считать расположение векторов Е, Ei и Е2, показанное ка рис. 2.4). [c.90]

Итак, для отражения электромагнитной волны от оптически более плотной среды (по > ni) можно сделать следующие выводы если ф < фвр, то обе компоненты вектора Ej [т.е. (Ei)i и (El) II ] противоположны по фазе напряженности поля Е в падающей волне. Вспомним, что при решении частной задачи — отражении электромагнитной волны при нормальном падении на границу раздела — уже был получен исходный результат (см. 2.1). Теперь можно утверждать, что при отражении электромагнитной волны от оптически более плотной среды ( 2 > 1) происходит потеря полуволны (изменение на 71 фазы вектора Е в отраженной волне) не только при нормальном падении, но и при всех углах ср, меньших угла Брюстера. [c.91]

Как было указано выше, необходимым условием получения устойчивой интерференционной картины является наличие по крайней мере двух накладывающихся друг на друга когерентных волн. Метод получения двух когерентных волн, указанный Френелем, состоит в расщеплении каким-либо приемом падающей волны на две. Простой прием наложения двух когерентных волн, ведущий к весьма интересному и важному случаю интерференции, состоит в отражении волны, падающей нормально на стенку отраженная волна при этом распространяется через те же участки среды, двигаясь в обратном направлении. Получающаяся при этом интерференционная картина зависит от соотношения фаз обеих волн (падающей и отраженной). Условия интерференции между падающей и отраженной волнами сходны для волн любых типов. Они подробно рассматриваются в курсах механики и акустики. Существенным является то обстоятельство, что в процессе отражения может иметь место изменение фазы волны. Поэтому, если уравнение падающей волны есть [c.113]

Таким образом, при (р=фо должно происходить скачкообразное изменение фазы Е] на я (рис. 16.13) и, кроме того, при падении под углом Брюстера колебания вектора Е1 в отраженной волне должны быть перпендикулярны к плоскости падения, так как Е — О, т. е. свет должен быть линейно поляризованным. [c.22]

Для стержня, один конец которого совершает заданное гармоническое движение, в отличие от натянутой струны, может встретиться и другой случай, когда второй конец стержня не закреплен. Условия отражения падающей волны будут иными — соответственно изменится распределение узлов и пучностей стоячих волн. При отражении от свободного конца волна смещений и волна скоростей отражаются без изменения фазы, а волна деформаций изменяет фазу на я. (Так же, как в случае отражения отдельного импульса от свободного конца, и по тем же причинам, не изменяется знак смещения и скорости и изменяется знак деформации.) Если в падающей волне смещение меняется по закону . /, х [c.686]

На открытом конце трубы также будет происходить отражение звуковой волны, но с изменением фазы деформации на я — сжатие будет превращаться в разрежение, и наоборот. Действительно, когда сжатие в падающей волне подходит к отверстию трубы, частицы воздуха имеют скорость, направленную в ту сторону, в которую распространяется волна, т. е. из трубы наружу. Но снаружи эти частицы уже не вызовут такого сжатия, какое существовало в падающей волне. Так как снаружи трубы давление воздуха может выравниваться во всех направлениях, то сжатие будет гораздо меньше, чем в волне, распространяющейся внутри трубы. Поэтому частицы воздуха, вышедшие из трубы, к тому моменту, когда их остановит давление лежащего впереди слоя воздуха, сместятся дальше, чем смещаются частицы внутри трубы, и на конце трубы возникнет разрежение. Точно так же, когда разрежение подходит к концу трубы, в трубу устремляются частицы воздуха из слоя, имеющего сечение большее, чем сечение трубы. Эти частицы, приобретя скорость за счет разности давлений, не только скомпенсируют разрежение в конце трубы, но и создадут в нем сжатие. Таким образом, в обоих случаях фаза деформаций изменяется на я. Так как скорости частиц при этом не меняют знака, то энергия начнет течь в обратном направлении, а это и значит, что у открытого конца трубы будет происходить отражение падающей волны. [c.733]

Дополнительную разность хода >./2, возникающую вследствие изменения фазь при отражении волны от оптически более плотной среды, необходимо учитывать при рассмотрении конкретных экспериментов (см., например, вопрос о кольцах Ньютона). [c.211]

Пучок отражается незеркально он смещается вдоль фанищ>1 (рис. 19). Отражение происходит как бы от мнимой фанищ.1 (показана пунктиром) на расстоянии Ъ от действительной. Набег фазы на пути 2кк / созР равен изменению фазы при отражении. Смещение Л тем больше, чем угол Р ближе к критическому. Например, для преобразования на частоту 2 МГц с углом преломления 35° смещение составляет 5 мм, а для угла преломления 45° Д = 0. При Р = Р" Д -> 00, что соответствует возникновению неоднородной (головной)волны. [c.209]

Слш с высокой отражательной способностью. Физическая причина малой отражательной способности слоя в четверть длины волны с показателем преломления меньше показателя преломления материала, на который этот слой наложен, состоит в следующем. При отражении от обеих поверхностей слоя волна изменяет фазу на п и, следовательно, разность фаз между отраженными волнами образуется исключительно-за счет двойного прохода пластинки в четверть длины волны, т. е. составляет п. Благодаря этому отраженные волны ослабляют друг друга. Чтобы увеличить коэффициент отражения, необходимо обеспечить усиление волн, отраженных от различных поверхностей слоя. Это можно сделать слоем с оптической толщиной п четверть длины волны, если на одной из поверхностей происходит изменение фазы Е на л, а па другой отражение происходит без изменения фазы. Для этого показатель преломления слоя должен бьггь больше или меньше показателей преломления соседних сред (рис. 138). В волне, представляемой лучом 7, при отражении фаза Е изменяется на л, а в волне, представляемой лучом 2, отражение происходит без изменения фазы. Следовательно, полная разность фаз Между отраженными лучами равна 2л и они усиливают друг друга. Коэффициент отражения увеличивается. Например, если на поверхность стекла (Мз = 1,5) наложить слой 8Ю ( 2,= 2) оптической толщ1шой в четверть длины волны, то по формуле (29.28) получаем Л = 0,2. Это значительно больше, чем коэффициент отражения от поверхности стекла, равный 0,04. [c.187]

Итак, при ф = Фо скачок фазы при отражении равен нулю, а при ф = 90° он составляет 180°. При этом во всем интервале изменения угла ф от фо до 90° отражение должно оставаться полным ( 64). Изобразим колебание электрического поля в отраженной волне на векторной диаграмме. При Ф = Фо амплитуда изобразится вектором А (фо) (рис. 245), а само колебание — его проекцией на ось X (если заставить вектор А (фо) равномерно вращаться вокруг О с угло- -/, ..... [c.417]

Бломбергеном и сотр. предложен также другой метод периодической коррекции рассогласования фаз [4], который был экспериментально реализован Ашкиным и др. [7] и Бойдом и Петелом [26]. Сущность его заключается в использовании изменения фазы при полном внутреннем отражении. Как основная волна, так и волна второй гармоники испытывают последовательные отражения от верхней и нижней поверхностей кристаллической [c.80]

При возбуждении электромагнитной волной соответствующей длины Го-моды возникает сильное взаимодействие с решеткой. В случае отсутствия свободных носителей при этой длине волны наблюдается значительное отражение. Прохождение излучения через образец является более сложным процессом. При отражении волны от поверхности твердого тела происходит изменение фазы на л, при внутреннем же отражении фаза остается постоянной. Если оптический путь волны и поглощение достаточно малы, в отраженной волне будут наблюдаться сильные интерференционные явления. При сильном же поглощении луч, отраженный от внутренней границы, будет слабым, и интерференция будет слабой. В результате этого интенсивность отраженной волны будет значительной, а пропускание уменьшится. ГО-мода с нулевым волновым числом обычно обладает малым коэффициентом затухания и линия поглощения бывает довольно острой. Таким образом, можно ожидать узких минимумов на кривой пропуск -ния при исследовании тонких пленок с помощью ГО-моды. Этим и объясняются наблюдения Барнса и Черни [132] в щелочно-га-лоидных кристаллах. Они обнаружили сильные искажения формы минимума на кривой пропускания для толстых кристаллов. Когда же были использованы пленки толщиной около микрона, наблюдался четкий минимум. В Na l оптический путь был мал ( 2 мкм) по сравнению с длиной волны поперечных оптических колебаний в Na l ( 65 мкм). [c.390]

Таким образом, коэффициенты отражения и прохождения испытывают осцилляции при изменении соотношения ДДс. Существование максимумов и минимумов объясняется интерференцией волн в слое. Например, для несимметричного случая сравним фазы двух волн проходящей непосредственно через слой и испытавшей отражения на границах слоя. Предположим, что рс>рссс>р с и /1=Хс/4. Запаздывание фазы волны, непосредственно прошедшей слой, равно 2л /гДс = я/2. Запаздывание фазы волны, испытавшей двойное отражение на границах, равно 2лЗ/гДс = Зя/2 плюс сдвиг фазы при отражениях. От более жесткой границы волна отражается без изменения фазы (по акустическому давлению), а при отражении от более мягкой нижней границы фаза волны изменяется на обратную (здесь / <0). Таким образом, общее изменение фазы этой волны равно Зл /2+я. Вычитая из этого фазу непосредственно прошедшей волны, получим 5я/2—л /2 = 2я. Таким образом, фазы волн совпадают, и при интерференции амплитуда суммарной волны увеличивается. Если толщина слоя к = пкс12, то интерферирующие вояны находятся в противофазе, и амплитуда суммарной волны уменьшается. [c.36]

В СВЯЗИ с ИХ относительностью приведены к уровням экспериментальных амплитуд для фаз 2—3 этих волн. Кроме того, необходимо отметить трудности сопоставления теории и эксперимента для кратных волн, что связано с изменением их формы по сравнению с однократной. Поэтому (рис. 87) была рассчитана форма записи относительно волны Так как изменение амплитуд по фазам 2—3 при отражении волны от свободной поверхности практически отсутствует ( рУЛр, = 1,08), то при сопоставлении теоретических расчетов и экспериментальных результатов это изменение не было надобности учитывать. [c.202]

Решетки, изображенные на рис. 9.22, представляют собой, по существу, фазовые решетки, отдельные элементы которых отличаются не различием в отражающей или пропускающей способности, влияющей на амплитуду волны, а своей способностью изменять фазу волны. В данном случае изменение фазы происходит вследствие геометрической формы пластинки, отражающей или пропускающей волну. Можно воздействовать на фазу волны, осуществляя различие в показателе преломления пропускающего слоя при его неизменной толщине такого рода фазовые решетки удается создавать, вызывая в прозрачном теле ультраакустическую волну. Была осуществлена и фазовая решетка, основанная на различном изменении фазы волны при отражении от стекла и металла (С. М. Рытов [c.206]

Из формул (135.9) и (135.11) следует, что при любом значении углов ф и ф знаки И Ец н знакн й1 и Eix совпадают между собой. Это означает, что на поверхности раздела и фазы их совпадают, т. е. преломленная волна во всех случаях сохраняет без изменения фазу падающей. Для компонент отраженной волны (Ег] и ,-х) дело обстоит сложнее. Как показывают формулы (135.8) и (135.10), в зависимости от утла падения и значения показателя преломления граничных сред будут иметь место различные соотношения, сведенные в таблицу. [c.475]

Если П1>П2 (следовательно, е1>б2), то знаки амплитуд отраженной Ею и падающей Яоо волн совпадают. Следовательно, реализуется тот случай, который представлен на рис. 16.8, т. е. на границе раздела двух диэлектриков векторы) Е и Е колеблются в одной фазе (синфазно), а фазы векторов Н и Н1 отличаются на я. Если П]<,П2 (следовательно, 8 <е2), то знаки Ею и Яоо различны, т. е. происходит изменение на я фазы вектора Е) по отношению к вектору Е. Векторы Н] и Н в данном случае колеблются в одной фазе. Этот результат формулируется в оптике как потеря полуволны Я/2 при отражении света от второй среды (см. 2.5). Если В2>ъи то теряет полволны электрический вектор, а еСЛИ 62< 61, то теряет полволны магнитный вектор. [c.16]

Таким образом, от двух источников можно наблюдать неподвижную интерференционную картину только при условии, что сдвиг фаз между ними длительно остается постоянным. Для этого, как мы убедились, не только частоты волн, излучаемых обоими источниками, должны совпадать, но не должно происходить никаких изменений в разности фаз волн, приходящих в каждую точку от обоих источников. Источники, удовлетворяющие этим условиям, называются когерентными. Обеспечить когерентность двух источников можно различными способами. Наиболее простым способом является получение двух волн от одного и того же источника. Все рассмотренные ранее случаи интерференции падающих и отраженных волн относились к этому случаю когерентность обеспечивалась тем, что падающая и отраженная волны происходят от одного источника. Для того чтобы получить интерференцию волн, исходящих от двух различных источников, должны быть приняты специальные меры, обеспечи-Рис. 457. вающие когерентность этих источников [c.712]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...