Оптические свойства реальных поверхностей

Оптические свойства реальных поверхностей [c.238]

Чтобы сделать тонированные изображения более правдоподобными, поверхностям объектов придают оптические свойства различных материалов, как реальных, так и не существующих в природе. Если разработчика не удовлетворяет имеющийся набор материалов, он может сам создать материал, который будет соответствовать его требованиям. [c.369]

Для расчета теплообмена в канале генератора необходимо задаться геометрией канала, а также знать распределение термодинамических и радиационных характеристик рабочего тела и внутренней поверхности канала. Обсудим основные предположения о распределении параметров потока газа и стенки, которые будут использованы в дальнейшем. В одном из вариантов конструктивного оформления стенки канала ее огневая поверхность покрыта набивной массой на основе керамики. В этом варианте температура огневой поверхности слабо меняется по длине канала. В расчетах, представленных ниже, предполагалось, что стенка выполнена из двуокиси циркония и имеет постоянную по всей длине температуру. Использовавшиеся литературные данные по оптическим свойствам двуокиси циркония [2] получены в лабораторных условиях. По-видимому, в реальных условиях эти свойства будут несколько иными, причем они могут изменяться в процессе работы. [c.222]

В первой главе вводятся основные физические понятия и положения, используемые в рентгеновской оптике, а также сообщаются сведения из атомной физики, необходимые для описания оптических свойств материалов в МР-диапазоне. Рассматривается актуальный вопрос экспериментального определения оптических констант. В п. 1.4 обсуждаются результаты экспериментальных исследований рассеяния, сопровождающего отражение рентгеновского излучения реальной поверхностью зеркала. В п. 1.5, 1.6 анализируются возможности применения МР-излучения для ис- [c.5]

В предыдущих главах было показано, что для расчетов процесса излучения необходимо знание оптических характеристик материалов — коэффициентов поглощения, отражения, преломления и т. д. Эти характеристики вряд ли могут быть достаточно полно определены теоретически— уровень развития теории еще недостаточен для описания требуемых процессов, протекающих при излучении реальных поверхностей, в газах и жидкостях, в системе тел и т. д. Поэтому интенсивное развитие получили экспериментальные методы, а также методы, основанные на использовании быстродействующих вычислительных машин, позволяющие производить требуемые расчеты. Имеется определенный прогресс и в традиционной методике перехода от черных тел к реальным, не серым, особенно для зеркальных поверхностей, число которых, в связи с развитием техники обработки поверхности и переходу к напыленным и тонким пленкам, непрерывно растет [78]. Имеются достижения и в области расчетов излучения газов с учетом их структуры. Однако, в общем следует констатировать, что между теорией излучения, экспериментом и требованиями современных методов расчета все еще существует большой разрыв. Объясняется это чрезвычайной сложностью процесса переноса энергии фотонов. Укажем основные. трудности. Во-первых, в расчетных методах должны использоваться спектральные свойства материалов. Связано это с тем, что коротковолновые фотоны взаимодействуют с материалами иначе, нежели длинноволновые фотоны. Вместе с тем, большинство экспериментальных данных относятся именно к интегральным величинам, которые в этом смысле практически могут быть использованы лишь для серых тел. [c.175]

Эти дефекты структуры материала и поверхности твердых тел в своей основе имеют размеры, соизмеримые с постоянными кристаллической решетки (10 ... 10" м), которые являются незаметными как для визуального наблюдения, так и с помощью оптического микроскопа. Однако они способны влиять на многие свойства реальных тел. [c.68]

В данной главе эффекты, возникающие вследствие корреляции прямой и обратной волн, рассматриваются в зависимости от интенсивности турбулентности на трассе, размера рассеивающих тел, свойств отражающей поверхности и угловой расходимости освещающих отражатели пучков света. Приводятся экспериментальные данные по исследованию эффектов усиления обратного рассеяния и флуктуаций интенсивности оптических волн, полученные как в условиях искусственной турбулентности, так и в реальной атмосфере. Ряд вопросов, связанных с распространением излучения на локационных трассах, остался за пределами материала главы. В частности, не рассмотрены результаты исследований усредняющего действия приемной апертуры на флуктуации отражающего сигнала, рассеяния волн естественным аэрозолем в условиях турбулентной атмосферы, отражения от реальных шероховатых поверхностей. С этими результатами можно ознакомиться, например, по работам [6—8, 15, 17—20, 22, 25, 31, 36, 38, 39, 42]. [c.164]

В ранее использованной модели [163, 171] предполагалось, что элементарные слои, образующие стопу, имеют толщину, равную d, и их оптические характеристики принимались равными характеристикам частиц. Такая связь между свойствами элементарного слоя и образующих его частиц может быть использована по крайней мере в качестве первого приближения при плотной упаковке частиц. Если система частиц сохраняет высокую объемную концентрацию при неплотной упаковке, связь между параметрами элементарного слоя и образующих его частиц будет более сложной. Для расчета этой зависимости служит геометрическая модель элементарного слоя—двумерная модель дисперсной среды [177], в которой реальные частицы, расположенные случайным образом в одной плоскости, заменены системой регулярно расположенных в узлах плоской квадратной сетки с шагом 2ур сфер. В рамках геометрической оптики взаимодействие излучения с поверхностью не зависит от ее размеров [125], поэтому принято, что сферы имеют единичный радиус. Предполагается, что поверхность их диффузно отражающая, серая. Для расчета характеристик элементарного-слоя используется вспомогательная схема (рис. 4.1), образованная моделью 2 и двумя абсолютно черными плоскостями I и 3. Задав на а. ч. плоскости 1 поток излучения плотностью qb, можно найти коэффициенты отражения и пропускания модели rt и Т( по отношению потоков, попадающих на плоскости / и 5 после многократного отражения на частицах, образующих систему 2, к заданному потоку, а затем поглощательную способность и равную ей степень черноты. [c.149]

Проблема детектора теплового излучения неотделима от вопроса об излучательных свойствах источника излучения. Спектральные характеристики излучения черного тела, как будет показано, описываются законом Планка. Проинтегрированный по всем длинам волн закон Планка приводит к закону Стефана — Больцмана, который описывает температурную зависимость полного излучения, испущенного черным телом. Если бы не было необходимости учитывать излучательные свойства материалов, оптический термометр был бы очень простым. К сожалению, реальные материалы не ведут себя как черное тело, и в законы Планка и Стефана — Больцмана приходится вводить поправочные факторы, называемые коэффициентами излучения. Коэффициент излучения зависит от температуры и от длины волны и является функцией электронной структуры материала, а также макроскопической формы его поверхности. [c.311]

Большинство реальных объектов имеют такие поверхности, которые в оптическом диапазоне длин волн следует рассматривать как шероховатые. Различные микронеровности на поверхности объекта появляются, в частности, в результате технологической обработки, в процессе которой могут сказаться различные случайные эффекты (например, форма и размер крупинок шлифовального инструмента и т. п.). Поэтому при одинаковом материале поверхности и неизменной технологии ее обработки каждый раз получаются объекты, имеющие требуемую форму, но не тождественные, а лишь похожие поверхности, которые обладают одинаковыми статистическими свойствами. У каждого конкретного объекта поверхность имеет некоторую свою, характерную именно ей, картину микронеровностей. Понятно, что степень различия поверхностей у таких объектов определяется совершенством технологии. В совокупности все поверхности, получаемые при одинаковой технологической обработке, образуют единый статистический ансамбль. [c.26]

При использовании условия теплового баланса (7.11.10) рассчитывались температура поверхности и массовая скорость уноса. На рис, 7.10.8 приведены графики температуры поверхности (кривые У) и массовой скорости уноса (кэи-вые 2). Сплошные кривые получены для паров с реальнь ми оптическими свойствами, пунктирные получены в отсутствие излучения, а кружками помечены точки, полученные для паров, прозрачных во всем интервале. Из графиков след] ет, что излучение в большей степени влияет на массовую скорость уноса, чем на температуру поверхности раздела сред. [c.450]

Структура пленок. Ранее уже отмечалось, что под реальной поверхностью обычно понимают слоистую структуру твердого тела (металла (М) или полупроводника (П)), покрытого пленкой собственного окисла — диэлектрика (Д). В зависимости от электрических характеристик последнего рассматриваются структуры МД, МП, ДП, ПП и, наконец, МДП. Электронные и оптические свойства таких слоистых структур определяются не только входящими в них материалами, но и свойствами свободных и межфазных границ. Атомные, ионные и электронные процессы, разыфывающиеся в фанич-ных фазах при внешних воздействиях — деформации, приложении электромагнитных полей, адсорбции и др., во многих случаях предопределяют функционирование перечисленных структур в различных системах микро-, опто- и акустоэлектроники. [c.177]

Линия, соединяющая центры с( )ерических поверхностей, представляет собой ось симметрии центрированной системы и называется главной оптической осью системы. Теория Гаусса устанавливает ряд так называемых кардинальных точек и плоскостей, задание которых полностью описывает все свойства оптической системы и позволяет пользоваться ею, не рассматривая реального хода лучей в системе. [c.294]

Все изложенное представляет собой основные положения волнового подхода к теории. ДОЭ. Аналогичный, но несколько отличающийся анализ содержится в работе [15]. Волновой подход, как будет ясно из дальнейшего, очень удобен при описании фокусирующих и аберрационных свойств ДОЭ, а также незаменим для расчета структуры элементов (см. гл. 7), однако необходимо отметить и некоторые присущие ему ограничения. В силу того что амплитуда всех волновых полей предполагалась одинаковой (по модулю) в пределах ДОЭ, развитый формализм не вполне точно описывает такие объекты, как голографические оптические элементы, поскольку при их записи амплитуды интерферирующих волн обязательно меняются по поверхности элемента. Совершенно не укладьщаются в рамки формализма голограммы сложных реальных объектов, где записываются и восстанавливаются волновые поля с большими перепадами амплитуды. Ниже, однако, рассматриваются простейшие дифракционные структуры, для которых волновой подход является вполне приемлемым приближением. [c.14]

Геометрическое место точек, в которых аргумент 2я имеет одно и то же значение в момент I, называется поверхностью волны. Поверхность волны ортогональна световым лучам, испускаемым источником света это свойство остается в силе и после любого числа преломлений и отражений, как это вытекает из теоремы Малюса. Переход от волновой теории света к лучевой , т. е. к геометрической оптике, опирается на упомянутое соответствие между лучами и поверхностью волны. Для того чтобы совершить этот переход и вывести из теории распространения волн основные законы геометрической оптики (прямолинейность распространения света, законы отражения и преломления света и т. д.), а также вычислить распределение энергии в пятне рассеяния даваемом реальной оптической системой вместо идеального, геометрического изображения, нужно применить следующие положения принципа Гюйгеиса—Френеля. [c.599]

Эта методика выгодно отличается тем, что позволяет избежать введения в систему лишних параметров, а исследование свойств и коррекционных возможностей производить в области реальных лучей. В качестве поверхностей с заданными свойствами используются так называемые изопланатические поверхности, вносящие примерно одинаковые аберрации по всему полю предмета. Синтезируя оптическую систему на базе линз с изопланатическими поверхностями, можно, как показал опыт, получить исходную конструкцию, обладающую удовлетворительной коррекцией аберраций, и главное, хорошими коррекционными возможностями для последующей оптимизации. [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...