Методы измерения коэффициента поглощения

В неизотермических условиях использование данного метода достаточно сложно, поскольку фазовая скорость переменна (в результате нагрева или охлаждения). В условиях теплообмена наиболее простым методом измерения коэффициента поглощения является метод двух датчиков [11]. [c.216]

Измерение коэффициента звукопоглощения материалов. Одним из наиболее распространенных методов измерения коэффициентов поглощения различных звукопоглощающих материалов при нормальном падении звуковых волн является метод акустического интерферометра со стоячими волнами. Динамический громкоговоритель, помещенный над верхним концом длинной (3-—4 м) металлической трубы (рис. 133), создает плоские волны, фронт которых перпендикулярен к оси трубы (для этого длина волны должна быть больше диаметра трубы по крайней мере в 2 раза). В том случае, если на другом конце трубы имеется акустически жесткая стенка, звуковые волны полностью отражаются от нее в результате сложения падающих и отраженных волн возникают стоячие волны с узлами, звуковое давление в которых равно нулю. Если же вместо жесткой стенки, на которую падает звуковая волна, имеется звукопоглощающий материал, который частично поглощает звук, образующиеся в трубе стоячие волны уже не будут иметь резко выраженные узлы (минимумы) давления то же самое будет иметь место и для амплитуды акустической скорости, с той лишь разницей, что узлу давления будет соответствовать пучность скорости, и наоборот. Если бы звукопоглощающий [c.215]

Методы измерения коэффициента поглощения. Прежде чем говорить о поглощении интенсивных ультразвуковых волн дальше, остановимся кратко на том, каковы особенности измерения этого поглощения в жидкости по сравнению с измерениями поглощения ультразвука малых интенсивностей. Для того чтобы измерить коэффициент поглощения ультразвуковых волн малой амплитуды, в принципе следует в плоской ультразвуковой волне измерить интенсивность ультразвука в двух точках ультразвукового пучка, или сравнить значения амплитуд давления в этих точках. Для этой цели можно использовать приемную кварцевую пластинку той же частоты, что и излучающая это, как мы говорили выше, и делают с применением импульсного метода или метода интерферометра со стоячими волнами (см. стр. 269). Однако в случае ультразвуковых волн большой интенсивности для измерения коэффициента поглощения так поступать нельзя. Действительно, так как волна искажена, то требуется иметь такое приемное устройство (если применять кварцевую пластинку в качестве приемника), которое было бы достаточно широкополосным, т. е. чтобы все гармонические составляющие, присутствующие в искаженной волне, были в одинаковой степени хорошо восприняты приемником ). Ранее, когда большое количество экспериментаторов производили мно- [c.389]

Сравнение различных методов измерения коэффициентов поглощения [c.200]

Прежде чем обратиться к рассмотрению экспериментальных данных, остановимся на основных методах измерения коэффициента поглощения звука ). Эти методы можно разделить на следующие шесть групп [c.274]

Ричардсон [1728] дал несколько видоизмененный интерферометрический метод измерения коэффициента поглощения звука. При возбуждении стоячей волны в среде, поглощающей звук, квадрат амплитуды смещения на расстоянии х от излучателя пропорционален выражению [c.277]

Белявская Л., Новый метод измерения коэффициента поглощения ультразвука в газах, Изв. АН СССР, сер. физич., 7, 917 (1935). [c.582]

В ряде работ [27, 47, 38, 26, 34, 48, 3] по результатам исследования акустического течения определены коэффициенты поглощения звука в жидкостях. Как видно из (6.58) и (6.60), для определения коэффициента поглощения методом акустического течения необходимо независимо измерить интенсивность (ши плотность звуковой энергии) и скорость потока. Выше мы говорили, что радиационное давление оказывает существенные помехи при определении скорости потока по его динамическому давлению. Естественно и обратное динамическое давление потока вносит ошибки в измерение радиационного давления механическими методами (см. гл. 5, 3). При измерении коэффициента поглощения этим методом разделение динамического давления потока и радиационного давления несколько усложняется тем, что должны быть созданы условия, соответствующие теории Эккарта. [c.243]

Полученные теоретические результаты для относительного коэффициента поглощения при Нес 1 и Ке 1 находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными. В качестве иллюстрации этого на рис. 24 [191 приведены сводные данные измерений коэффициента поглощения ультразвуковых волн с разной амплитудой в воде на расстояниях стабилизации формы волны, т. е. в области максимального поглощения. По оси абсцисс отложены локальные числа Рейнольдса, определяемые амплитудой давления в точке измерения. Сплошная кривая — теоретическая, построенная для о = 4. Точки относятся к измерениям, выполненным различными методами при разных частотах ультразвука в диапазоне 1- 10 МГц. [c.101]

Обычно в опытах измеряется относительный коэффициент излучения, так как непосредственное измерение коэффициентов поглощения связано со значительными трудностями. Для опытного исследования интегральных коэффициентов излучения применительно к твердым телам получили распространение следующие методы радиационный, калориметрический, метод регулярного режима, и метод непрерывного нагревания с постоянной скоростью [Л. 173, 189]. Во всех методах перенос тепла за счет конвекции и теплопроводности должен быть пренебрежимо мал по сравнению с излучением. [c.360]

В настоящее время для измерения коэффициента поглощения в жидкостях чаще всего применяется импульсный метод. Импульс, прошедший через среду в интерферометре с плоской волной и принятый приемником (после отражения от рефлектора в простом кварцевом интерферометре), сравнивается с аналогичным импульсом такой же частоты, выходящим из прокалиброванного аттенюатора. При этом нетрудно определить изменение амплитуды из-за изменения длины пути, пройденного импульсом. Этот метод использовался в частотном интервале 0,5—2000 МГц с точностью порядка 2% вплоть до 200 МГц и 4—5% выше 500 МГц [1, 25]. Для достижения такой точности требуется большая тщательность в конструировании интерферометра [38] и электронной аппаратуры. Источником является кварц, возбужденный на своей основной частоте или на одной из нечетных гармоник (вплоть до 487-й). Этот метод может применяться в широком интервале давлений и температур. [c.155]

Пользуясь методом тонкого слоя , измерения коэффициента поглощения можно избежать. На пластинку толщиной I ( 0,1 льи) наносят тонкий слой радиоактивного вещества и затем, как функцию времени, измеряют интенсивность Р-излучения с обеих сторон пластинки и Л- [c.314]

Спектрофотометрический метод регистрации коэффициента поглощения основан на сравнении потоков излучения до и после его Прохождения через поглощающую среду. Предельная чувствительность метода определяется длиной оптического пути излучения в поглощающей среде и способности системы регистрации фиксировать малые изменения интенсивности излучения на выходе из среды. Как и в классических, в лазерных спектрофотометрах определение коэффициента поглощения х(у) основано на измерении отношения интенсивностей сигнала на входе и выходе из поглощающего слоя, т. е. величины /о(у)//г(у), где I — длина оптического пути в исследуемом газе. Запись спектра поглощения производится При перестройке длины волны лазерного излучения (ЛИ). Значение коэффициента поглощения определяется по закону Бугера. [c.111]

Этот способ неприменим для низких частот и слабо поглощающих жидкостей, когда для достаточно точного измерения потребовалось бы взять очень большой отрезок L. В этих случаях измеряют временной коэффициент затухания а резонансных колебаний (стоячих волн) в сосуде. В этом методе приходится учитывать поглощение на стенках при отражениях, чтобы не получить завышенного результата измерения коэффициента поглощения. [c.392]

При измерении коэффициента поглощения этим методом разделение динамического давления потока и радиационного давления несколько усложняется еще и тем, что должны быть созданы условия, соответствующие теории. В работе по определению поглощения ультразвука по эккартовским потокам [6] разделение радиационного давления и динамического давления потока основывалось на том, что время установления потока больше времени отклонения радиометра под действием радиационного давления радиометр успевает отклониться под действием радиационного давления (что позволяет определить плотность звуковой энергии), а затем отклонение радиометра медленно возрастает под действием динамического давления потока. Этот метод, однако, не может считаться свободным от недостатков, о чем уже говорилось выше. [c.123]

Несколько иной метод определения коэффициента поглощения звука был предложен в работе [57]. Схема установки приведена на рис. 21. Ультразвуковое поле (1 Мгц), создаваемое источником полностью заполняло трубку с исследуемой жидкостью 2 трубка имела обводной капиллярный канал 3 для обратного потока. Согласно соотношению (31), при радиусе звукового пучка, равном радиусу трубы, скорость акустического течения обращается в нуль. В экспериментальных условиях, конечно, из-за неоднородности звукового поля по сечению трубки и влияния пограничного слоя вблизи стенок, а в описываемой установке еще из-за тока жидкости через капиллярный канал 3 перенос жидкости имеется, однако скорость его существенно меньше скорости течения в свободном звуковом поле. Влияние динамического давления потока на механический приемник радиационного давления 4 было при этих условиях относительно мало. Отраженный от приемника 4 звук поглощался поглотителем 5. Авторы работы [58] отказались от абсолютного измерения звукового поля радиометром, потому что приемный элемент радиометра, отражая звук, не позволял создать полностью бегущую волну (в этой работе плотность звуковой энергии определялась из импедансов излучателя в воздухе и в жидкости). Согласно закону Гагена — Пуазейля, скорость движения [c.123]

Все описанные выше методы измерения поглощения звука предполагают наличие плоской звуковой волны. Однако это условие никогда не Осуществляется в полной мере на опыте, на что уже ыло указано в 1, п. 2 настоящей главы. В частности, чрезвычайно трудно построить излучатель для более низких частот, диаметр которого настолько превышал бы длину волны, чтобы возбуждаемое им поле можно было считать плоским, хотя бы в непосредственной близости к излучателю. Чтобы избежать возможных ошибок, Гроссман [749, 750] пользовался в качестве излучателя торцевой поверхностью кварцевых стержней, колеблющихся по длине, и диафрагмировал излучающую поверхность так, чтобы излучаемые волны можно было считать сферическими. Тогда измерение коэффициента поглощения сводится к сравнению фактического ослабления силы звука при удалении приемника от излучателя с ослаблением по закону обратных квадратов. Пользуясь этим методом, Гроссман произвел измерения в воздухе, СОд и ЗОд. [c.331]

Впервые этот метод определения коэффициента поглощения был применён в лаборатории П. Н. Лебедева [55]. Для измерения звукового давления применяют чаще всего крутильные весы (рнс. 60) или же обычные аналитические весы, одна из чашек которых заменена приёмником акустического давления ). Можно (рис. 61) наблюдать акустическое давление и просто по отклонению металлического крылышка 6, могущего поворачиваться около горизонтальной оси, измеренному при помощи микроскопа 8 с окулярным микрометром. Так как перемещение подобного крылышка в вязких жидкостях затруднительно, то в этом случае подвижную систему помещают, [c.81]

Температура канала разряда. Непрерывный спектр излучения искрового канала пробоя в конденсированных диэлектриках в совокупности с непрозрачностью канала в видимом диапазоне длин волн ограничивают экспериментальные возможности определения температуры. Практически эксперимент позволяет определить либо яркостную, либо цветовую эффективную температуру канала как неравномерно нагретого тела. Наиболее корректным для измерений яркостной температуры представляется метод сравнения с определением температуры по (1.14) для к, равного коэффициенту поглощения оптического слоя исследуемого источника к = для АЧТ). [c.46]

Первый метод измерения оптических постоянных использует угловые зависимости коэффициентов отражения в области полного внешнего отражения. Параметры у и б подбираются так, чтобы экспериментальная кривая наилучшим образом описывалась формулой Френеля (1.7). Этот метод оказывается наиболее удобным при использовании упрощенной формулы Френеля (1.11), которая, как было показано на рис. 1.1, дает семейство кривых R х) при различных у х = 0/0с, у == у/б). Для мягкой рентгеновской области он использовался в ряде работ [15, 17, 46]. Считая, что погрешность экспериментальных данных не выходит за пределы 2 %, авторы работы [16] оценивают точность определения у/б таким методом 10 %. Заметим, что использование упрощенной формулы Френеля (1.11) ограничено, так как предполагает малое поглощение и малые углы падения. [c.21]

Подводя итоги рассмотрения экспериментальных методов измерения оптических постоянных б и у, обратимся к сравнительной оценке результатов, полученных этими методами. В работах [14, 15] проведено сравнение значений коэффициентов поглощения р (или постоянной у), полученных методом отражения и по поглощению. [c.25]

К пламенам со сплошным спектром применим обычный метод определения цветовой температуры по отношению измеренных интенсивностей спектра для двух длин волн. Если монохроматические коэффициенты черноты излучения для этих длин волн равны, то цветовая температура пламени равна его действительной температуре. Однако для сильно светящихся пламен такое равенство не всегда выполняется. Излучение массы взвешенных в газе частиц сопровождается рассеянием на них лучистой энергии. В результате монохроматический коэффициент поглощения светящихся пламен а при термическом характере излучения и его монохроматический коэффициент черноты излучения е убывают с длиной волны спектра = Ед/А,п. Показа- [c.423]

Наиболее точные методы измерения скорости распространения и коэффициента поглощения звука в веш естве основаны на предположении, что в экспериментальной установке создается плоская волна. Однако излучатели конечных размеров создают в ближней области плоское поле, искаженное дифракционными эффектами на краях излучателя даже в случае, если излучатель вставлен в бесконечный жесткий экран. Обычно в измерениях скорости распространения и коэффициента поглощения звука в веществе используют пьезоэлектрические пластины. В эхо-методах и в методе акустического интерферометра излучающая и приемная пластины могут быть совмещены. [c.280]

Причина разброса точек связана с флуктуациями мощности лазерного излучения. Эти флуктуации не влияют на положение интерференционных экстремумов и не приводят к появлению или потере полос в интерферограмме, т. е. практически не вносят погрешностей в определение температуры методом ЛИТ. Однако флуктуации мощности падающего излучения являются источником погрешностей для термометрии по сдвигу края поглощения. Для уменьшения случайных погрешностей необходимо применять лазер со стабилизацией мощности или создавать схему с опорным пучком для более точного измерения коэффициента пропускания. [c.175]

Баумгардт [186] предложил несколько видоизмененный оптический метод измерения коэффициента поглощения. Согласно соображениям Люка и Бикара (см. гл. III, 4, п. 2), плоская [c.282]

В заключение следует еще указать на некоторые источники ошибок, которые могут привести и часто уже приводили к получению неправильных результатов измерений. Мы уже говорили выше в этом пункте о помехах, создаваемых акустическим ветром при измерениях давления излучения, а также о способах устранения этих помех. Другим источником ошибок являются отражения от задней и боковых стенок кюветы. За исключением интерферометрического метода, измерение коэффициента поглощения всегда производится в бегущей звуковой волне. Поэтому следует избегать всякого направленного отражения от приемника, от противоположной излучателю стенки сосуда или (при вертикальном расположении установки) от поверхности жидкости. Фокс и Рок [630] вводят звуковой пучок в сосуд, который, подобно черному телу в оптике, поглощает практически весь звук вследствие многократных отражений. Отражения от боковых стенок проще всего избежать, применяя достаточно широкие сосуды или трубки. Отражение от поверхности радиометра устраняют или по крайней мере ослабляют наклейкой тонких пробковых дисков или нанесением на клею тонкого слоя песка (см. Сю Цзун-янь [922]). [c.284]

Измерения коэффициента поглощения и показателя преломления в этих условиях можно выполнить на основании свойств светового пучка, отраженного от поверхности. Весьма интересныд примером здесь может быть нижеследующий метод. [c.488]

Предложен метод фазового анализа, основанный на измерении коэффициента поглощения смеси двух фаз 11211. Форма литш при фазовом анализе не играет роли, поэтому можно применять широкие ндели и облучать большую поверхность образца. [c.417]

Оптико-акустический метод очень широко используется для получения количественной информации о спектрах поглощения и параметрах отдельных линий, порогах нелинейных спектроскопических эффектов. Так, с его помощью выполнены измерения коэффициентов поглощения атмосферного водяного пара и метана на отдельных линиях генерации СОг-лазеров [93], СО-лазеров [81] и (НеКе)-лазеров [57], проведены исследования контуров линий поглощения метана [4] и водяного пара [49] в области перестройки длины волны гелий-неонового (3,39 мкм) и рубинового (0,69 мкм) лазеров при вариации давления и состава газовой смеси. [c.198]

Бикар [281] первый воспользовался подобным методом при измерении коэффициента поглощения в органических жидкостях. Позже Бэртон [389] и Сетт [4068], используя фотоэлемент с электронным умножителем, применили такой же метод для измерений а в смесях жидкостей. [c.280]

Рассматривается комплексный метод измерения диэлектрической постоянной сильнопоглощающих веществ на СВЧ. В качестве исходных измеряемых параметров выбраны величины коэффициентов отражения и поглощения. Для иллюстрации метода приведены результаты и последовательность измерений радиофизических свойств цементного шлама. [c.259]

СПЕКТРОСКОПИЯ (раздел физики, в котором изучают спектры оптические абсорбпионпая изучает спектры поглощения видимого, инфракрасного и ультрафиолетового света акустическая — совокупность методов измерения фазовой скорости и коэффициента поглощения звуковых волн различных частот, распространяемых в веществе вакуумная — спектроскопия коротковолнового ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения, в которой применяют вакуумные спектральные приборы лазерная изучает полученные с помощью лазерного излучения спектры испускания, поглощения и рассеяния света мессбауэровская — метод изучения электрических и магнитных полей, создаваемых на атомных ядрах их окружением микроволновая — радиоспектроскопия электромагнитных волн сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн нелинейная — методы исследования строения вещества, основанные на нелинейных оптических явлениях оптико-акустическая — метод анализа вещества, основанный на изучении спектров поглощения света, возникающих [c.278]

Комплексное исследование коллоидной структуры углеводородных сред ЭПР и ЯМР методами подтверждает результаты электронной спектроскопии. Радиоспекгральными методами показано, что коэффициент поглощения отражает вклад дисперсной фазы асфальто-смолистых веществ в формирование вязкости нефтяных дисперсных систем. Точность и воспроизводимость спектроскопических измерений динамической вязкости на основе (1) для тяжелых топлив и средних нефтяных фракций адекватны измерениям на вискозиметрах. [c.73]

Следует еще раз обсудить причины, которые обычно выдвигаются, чтобы объяснить расхождение между экспериментальными и теоретическими коэффициентами отражения МИС. Прежде всего, это несоответствие оптических констант веществ, которые обычно используются для интепретации, и тех, что практически реализуются в слоях МИС. В работе [66 ] измерение коэффициента от титануглеродной МИС было использовано для определения оптических констант титана в области аномальной дисперсии. Слои титана в образце имели толщину 26,4 А. Результаты оказались в прекрасном согласии с данными, полученными методом дисперсионных соотношений из известных значений киэффициекта поглощения [771. Таким образом, в данном случае константы титана в слоях МИС и в массивном образце совпадают. [c.444]

Поиски других путей, стимулируемые стремлением понять механизмы катализа и хемосорбции, привели к разработке метода EXAFS, позволяющего получать полезную информацию о строении малых частиц независимо от наличия или отсутствия в них дальнего порядка [112—119, 444—451]. Напомним, что в этом методе из измеренного хода коэффициента поглощения рентгеновских лучей путем преобразования Фурье получают функцию радиального распределения, пики которой определяют последовательные расстояния координационных сфер от атома, принятого за начало отсчета. Однако измеренные расстояния оказываются смещенными к малым значениям расстояний вследствие фазового сдвига между волной, выходящей из центрального атома, и волной, отраженной обратно окружающими атомами. Чтобы получить реальные расстояния, необходима калибровка методики по стандартному образцу, которым обычно является массивный металл. [c.156]

Существуют два метода измерения усиления за один проход. В случае лазеров с высоким усилением, например гелий-ксено-нового лазера, работающего на длине волны 3,5 ж/с, удобно пользоваться методом максимальных потерь (attenuator method), при котором элементы, вызывающие потери, вносятся в лазер непосредственно на пути луча, а усиление определяется калибровкой поглощения используемых ослабителей и их числом. Преимущество такого метода в том, что можно обойтись только одной разрядной трубкой того лазера, свойства которого исследуются. Метод максимальных потерь обычно дает завышенное значение коэффициента усиления, так как он не учитывает сужения спектральной линии и соответствующего возрастания усиления по мере уменьшения уровня мощности в резонаторе. [c.238]

Из других методов, аналогичных методу термического высвечивания, следует отметить разработанный Ч. Б. Лущиком [158, 173, 174] оригинальный метод термического обесцвечивания. Этот метод основан на измерении зависимости коэффициента поглощения в максимуме полосы поглощения центров захвата от температуры при равномерном нагреве возбужденного кристалла. Ч. Б. Лущиком дана теория метода термического обесцвечивания как для уровней захвата одной глубины, так и для уровней захвата нескольких сортов, значительно различающихся по глубине. [c.75]

В случае нелюминесцирующих кристаллов энергия тепловой ионизации центров захвата может быть определена методом термического обесцвечивания, разработанным Ч. Б. Лущиком [1851. Метод заключается в измерении зависимости коэффициента поглощения центров захвата определенного типа от температуры кристалла при равномерном нагреве. Обычно кривая термического обесцвечивания обладает в некоторой узкой области температур резким спадом, который обусловлен уменьшением концентрации центров захвата п вследствие их термической диссоциации. [c.89]

В качестве чувствительного элемента может использоваться само оптическое волокно, выполненное из материала, у которого край поглощения сдвигается при изменении температуры. Несмотря на то, что волоконно-оптические датчики основаны на сдвиге края поглощения, как и обсуждаемый в данной главе метод ЛТ твердых тел, между ними имеется принципиальное различие. Методы ЛТ являются бес-контатными, они заключаются в дистанционном измерении оптических параметров (в данном случае — коэффициента поглощения света или положения края поглощения) исследумого тела. Волоконно-оптические датчики являются контактными термометрами, для которых точность измерения температуры исследуемой поверхности зависит от качества теплового контакта. В этом они не отличаются от других приборов контактной термометрии (термопар и т.д.). [c.127]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...