Методы измерения пространственной и временной

Л.2 Методы измерения пространственной и временной когерентности [c.12]

Рассмотрим кратко оптические методы экспериментального определения пространственных и временных корреляционных функций, или, в терминах оптики, методы измерения пространственной и временной когерентности световых полей. Исторически понятие когерентности возникло в оптике в связи с интерпретацией результатов интерференционных опытов. Классические интерференционные опыты Юнга и Майкельсона оказываются прямыми методами измерения пространственных и временных корреляционных функций распределение средней интенсивности в интерференционной картине непосредственно дает корреляционную функцию поля. Одновременно эти опыты можно рассматривать как схемы, поясняющие физический смысл пространственных и временных корреляционных функций. Обратимся к их рассмотрению. Начнем с определения [c.12]

Читателю может показаться непонятным, почему звездный интерферометр Физо, в котором используется только часть апертуры телескопа, оказывается более подходящим для измерения углового диаметра удаленного объекта, нежели методы, использующие полную апертуру. Дело в том, что нужно учитывать эффекты случайных пространственных и временных флуктуаций в земной атмосфере ( видение через атмосферу), о чем подробно говорится в гл. 8. Здесь же мы скажем лишь, что момент исчезновения контраста интерференционной картины при наличии атмосферных флуктуаций легче зафиксировать, чем определять диаметр объекта по его изображению с нечеткими границами. [c.319]

Активные исследования в области физики ударных волн были начаты во время второй мировой войны с целью получения термодинамических уравнений состояния конденсированных сред в широком диапазоне давлений и температур. Для проведения необходимых измерений ударной сжимаемости веществ в этот период были созданы взрывные генераторы плоских ударных волн, разработаны дискретные методы измерения скорости ударных волн и скорости движения поверхности образца. Логика дальнейшего развития экспериментальной техники привела к разработке способов непрерывной регистрации давления и массовой скорости в полных импульсах ударной нагрузки, что открыло новые возможности для исследований механических и кинетических свойств различных материалов и химически активных веществ в условиях ударно-волнового нагружения. Радикальное улучшение пространственного и временного разрешения современных методов измерений сделало возможным исследования экстремальных состояний в лабораторных условиях с применением перспективных генераторов интенсивной импульсной нагрузки, таких, как лазеры, релятивистские электронные и ионные пучки. [c.43]

Яркость спектральной линии зависит от многих факторов хода светового пучка в приборе, пространственной и временной стабильности источника возбуждения и т. д. Для исключения влияния этих факторов на результат измерений нашел применение метод внутреннего стандарта, когда в пробе выбирают или в пробу вводят еще один элемент, содержание которого постоянно. При проведении анализа измеряются интенсивности спектральной линии исследуемого элемента Ф и внутреннего стандарта Ф . Все факторы, кроме колебаний температуры источника возбуждения, будут одинаково влиять на интенсивность этих линий. Следовательно, их отношение к = [c.125]

Пузырьковая камера применяется в экспериментах на ускорителях. Она наполняется жидкостью, к-рая в определённый момент времени вводится (сбросом давлении) в перегретое состояние. Жидкость нек-рое время не вскипает, т. к. отсутствуют центры, па к-рых начинается кипение. Роль этих центров играют ионы, образующиеся вдоль трека заряж. частицы, на к-рых начинают расти пузырьки пара. Пока пузырьки имеют ещё размер мм, их освещают импульсны.ч источником света и фотографируют. Пузырьковые камеры помещают в маги, поле для измерения знака и импульса заряж. частиц. Камеры обладают высоким пространственным разрешением, к-рое ограничивается возможностями фотографии. Использование голография, методов позволит, по-видимому, примерно в 10 раз улучшить пространственное разрешение (см. Голография). [c.588]

Такой метод измерения параметра сигнала называется дискретно-линейным, и кратность измеряющего устройства, определяемая числом актов прикладывания эталона, оказывается при этом пропорциональной величине измеряемого параметра. Для независимых дискриминаторов кратность является пространственной и ведет к громоздкости схемы преобразователя. В случае амплитудно-временной трансформации пространственная кратность приближается к 1, но зато временная кратность становится пропорциональной измеряемому сигналу, что ведет к существенному увеличению мертвого времени преобразователя. [c.161]

Метод измерения может быть описан с классической точки зрения следующим образом значения амплитуды и фазы определяют в электромагнитной волне пространственно-временное поведение параметров электрического поля, в частности напряженности электрического поля. Наоборот, измеряя параметры напряженности поля в различных точках пространства-времени, можно делать заключения о волновых параметрах, т. е. о значениях амплитуды и фазы. Представим себе две точки пространства-времени и (Г2., I2), не связанные между собой световым сигналом тогда соответствующие значения напряженности поля Е Х ), Е Х2) должны быть связаны с амплитудой и с Со или Si для фазы при помощи соотношений (/ = 1, 2) [c.165]

Кроме интерферометров Юнга и Майкельсона существует большое число и других схем, используемых для измерения временной и пространственной когерентности оптических полей. Все многообразие интерферометров базируется на двух методах методе деления амплитуды и методе деления волнового фронта. В методе деления амплитуды исходный пучок делится на частично отражающих или частично пропускающих оптических элементах. В методе деления волнового фронта пучок, проходя через отверстия, делится на несколько пучков. [c.16]

Имеются методические трудности однозначного учета фоновой засветки при оптических измерениях ракетными и спутниковыми методами. Трудно точно оценить влияние многократного рассеяния при сумеречных измерениях. В результате имеющиеся расхождения полученных данных нельзя относить только за счет пространственно-временной изменчивости свойств верхней атмосферы. Эти данные, как правило, не свободны от значительных систематических и случайных ошибок измерений или обработки результатов измерений. Что касается физико-химических характеристик верхней атмосферы, то их определение по данным измеряемых для этих высот оптических характеристик дополнительно еще связано с решением обратных задач, относящихся к числу некорректных и во многих случаях не имеющих строгого математического обеспечения. [c.147]

Среди всех известных методов мониторинга атмосферы, включая всевозможные методы прямых контактных измерений ее параметров, а также методы активного и пассивного дистанционного зондирования, несомненным преимуществом обладают методы активного дистанционного зондирования с использованием лазерных источников излучения. Методы лазерного зондирования, и только они, обеспечивают получение профилей или полей различных параметров атмосферы с исключительно высоким временным и пространственным разрешением, обладая при этом рекордными концентрационными чувствительностями. [c.5]

С другой стороны, подавляющее большинство методов дистанционного зондирования основаны на решении некорректных обратных задач и, следовательно, они. нуждаются в калибровке измерительных систем (лидаров) и их метрологическом обеспечении, наиболее надежный путь которого связан с соответствующими одновременными измерениями с помощью лидаров и контактных методов вдоль одной и той же измерительной трассы. В ряде случаев, когда не требуется доступное только ли-дарам высокое пространственно-временное разрешение, целесообразно, прежде всего с экономической точки зрения, применение пассивных дистанционных методов. Таким образом, рассмат- [c.5]

Измерительные приборы обычно позволяют регистрировать изменения во времени значений гидродинамических полей — компонент скорости, температуры, давления, влажности и т. п. — в фиксированной точке пространства, относительно которой поток движется с некоторой средней скоростью и, или же в точке, движущейся относительно потока с какой-то фиксированной скоростью и (например, с самолета в воздухе или с корабля на воде). Существуют, правда, и другие методы измерений, основанные, например. на практически мгновенном зондировании пространственных [c.413]

Одной из задач физики плазмы является исследование состояния плазмы путем измерения ее параметров температуры, концентрации заряженных и нейтральных частиц, распределения различных частиц по возбужденным состояниям, а также нахождение пространственного распределения этих параметров. Если плазма нестационарна, возникает необходимость исследования перечисленных параметров во времени. Методы исследования плазмы объединяются под общим понятием диагностики плазмы. Спектроскопическая диагностика плазмы — исследование параметров плазмы по испускаемому или поглощаемому ею излучению — имеет важные преимущества. Главные из них — отсутствие возмущений исследуемой плазмы, а также дистанционный характер измерений. [c.232]

Очевидно, чем меньше разме]зы элементов, тем больше точность полученного решения, но тем больше и объем вычислений. Поскольку методом конечных разностей могут быть рассчитаны температуры не во всех точках тела, а только в узлах пространственно-временной сетки, в этом смысле численный метод подобен экспериментальному исследованию, при котором численные значения искомых величин в заданных точках определяются путем измерений. Поэтому численное решение называется еще математическим экспериментом. Заметим, что аналитический метод позволяет найти общее решение, зависящее от параметров задачи, для любой точки тела. [c.188]

Хотя оптическая плотность фотографий, полученных с картин голографических полос, может и не представлять собой точную копию интенсивности полос, разрешение полос определяется распределением освещенности, которое для голограмм с усреднением во времени пропорционально / Ф), а для голограмм двух экспозиций записывается в виде sin ф. Возможность наблюдать разницу в плотности влечет за собой возможность наблюдения пространственных смещений полос и, следовательно, устанавливает предельное разрешение по смещению. Измерения положения полосы становятся критичными, когда деформации определяются из голограмм, поскольку такие измерения связаны с различиями в положениях полос (производных амплитудной функции), и, следовательно, небольшие ошибки при измерении положения полосы приводят к увеличению ошибки при расчете деформаций. Хотя для увеличения резкости полос на голограмме двух экспозиций или при регистрации вибраций можно было бы применять в принципе многоволновые голографические методы точно таким же способом, как и классическую многолучевую интерферометрию, сложность постановки такого эксперимента делает привлекательной систему, основанную на более традиционном подходе. [c.547]

В гл. 4 анализируются понятия когерентности света, как временной, так и пространственной, а также методы их измерения. В конце ее описан интерферометр интенсивности. [c.8]

Очень точный метод смещения момента открывания затвора регистрирующего устройства или поджига лампы-вспышки относительно сигнала основан на сведении временного сдвига к пространственному сдвигу А/. Он основан на конечном значении скорости распространения сигнала или какого-либо вспомогательного сигнала, например загорания лампы-вспышки. Если скорость распространения определяется скоростью света в вакууме, то имеют место следующие приводимые в качестве примера соотношения 1 не Л 300 мм, 1 пс Л Л 0,3 мм. Эти цифры показывают, что в лабораторных измерениях метод сведения временного сдвига к пространственному особенно пригоден для изучения наносекундных, а также более коротких процессов. Исторически этот метод является развитием в обращенном виде метода классических измерений скорости света, выполненных Физо и Фуко. [c.105]

Пространственное разрешение методов регистрации волновых профилей манганиновыми, емкостными и магнитоэлектрическими датчиками ограничено размерами чувствительных элементов. В лучшем случае это несколько миллиметров в плоскости фронта ударной волны. Так как фиксация волновых профилей проводится прямым осциллографированием, точность определения текущих параметров состояния вещества ограничена погрешностью амплитудных измерений регистрирующей аппаратуры. Существенно более высокими пространственно-временным разрешением и точностью измерений обладают методы регистрации движения свободных и контактных поверхностей с применением лазерной техники. [c.67]

Для извлечения сведений о пространственной корреляционной функции из временных моментов, определяемых в пространственно разнесенных точках, использовалась гипотеза замороженной турбулентности . Турбулентное состояние атмосферы оценивалось оптическим методом по размытию радиальной и зонной мир. Параметр во время измерений имел значение р =8,2. Измеренное среднее квадратическое отклонение флуктуаций интенсивности в эксперименте было равно О/ = 0,95. [c.119]

Для измерения профиля вектора скорости ветра корреляционным методом должен быть обеспечен съем информации не менее чем по трем трассам зондирования. Технически это осуществляется посредством создания лидаров с тремя лазерными пучками либо последовательным сканированием трех направлений одним лазерным пучком [4]. К настоящему времени разработаны корреляционные лидары для контроля профиля скорости ветра в СССР, НРБ, США с высотой действия 1... 3 км. Время измерения одного профиля составляет 5... 10 мин. Пространственное разрешение может быть различным, от 3 до 100 м по вертикали и от 30 до 500 м в горизонтальной плоскости. [c.130]

Метрический тензор задающий, в соответствии с (8.62), пространственную геометрию в R, также может быть получен прямыми измерениями с помощью метода, аналогичного рассмотренному в 8.6, для двухмерного случая. Чтобы найти шесть независимых компонент достаточно в каждой точке и во все моменты времени просто измерить длины шести выбранных должным образом линейных элементов ( л > ). [c.193]

Радиационные методы основаны на различных эффектах, происходящих при взаимодействии ионизирующего излучения со средой (ослаблении, ионизации, отражении, изменении спектрального состава излучения и т. п.). Бесконтактность измерения, хорошая пространственная и временная разрешающие способности, простота и надежность измерения в сочетании с высокой точностью привели к широкому применению радиационных методов в исследовательской практике и промышленности для контроля и управления технологическими процессами. [c.245]

Имеются убедительные экспериментальные доказательства суш.ествования экситонных молекул в не скольких кристаллах, в том числе в кремнии, в хлориде меди и бромиде серебра [9]. В случае кремния экспериментальные доказательства были получены путем регистрации спектра люминесценции с пространственным и временным разрешением. Гурли [4] использовал метод деформационной ловушки для изучения химического равновесия в системе свободные экситоны/экситонные молекулы, 2Ех Ехг. На рис. 5 приведена температурная зависимость спектра люминесцентного излучения из области деформационной ловушки в кремнии. Верхний спектр характеризует обычное рекомбинационное излучение свободных экситонов с шириной линии, Определяемой тепловой энергией экситона /гТ. Форма линии описывается зависимостью В ехр(— //гТ)/где отвечает плотности электронных состояний в трехмерном потенциале гармонического осциллятора. При понижении температуры возникает дополнительный максимум при более низкой энергии, соответствующий экситонным молекулам, Он обязан своим происхождением рекомбинации электрона и дырки в молекуле, в результате которой остается обычный экситон. Длинный низкоэнергетический хвост молекулярной люминесценции отвечает распределению кинетической энергии этих оставших ся экситонов. Первыми эти молекулы в деформированном кремнии наблюдали советские исследователи независимые измерения на недеформированном крем пни были выполнены в Университете Британской Колумбии (Канада) [9], [c.141]

Результаты этих теоретических работ и развитие электрических, радиотехнических и фотографических методов измерений пульсаций скорости (Е. М. Минский, Ю. Г. Захаров, Б. А. Фидмаи и др. у нас в Советском Союзе, Н. Бюргере, X. Драйден, А. Фавр, П. Ф. Клебанов, Дж. Лауфер, Г. Шубауэр за рубежом) позволили глубже проникнуть во внутреннюю структуру турбулентных движений, установить основные характеристики турбулентности (интенсивность и частоту пульсаций, пространственный и временной масштабы) и динамику их изменений лри различных турбулентных процессах. [c.40]

ГОЛОГРАФИЯ АКУСТИЧЕСКАЯ — интерференционный метод записи, воспроизведения и ареобразования звуковых полей. Методы Г. а, используются в зеуко-еидении — получении изображений объектов с помощью акустич. вола, для получения амплитудно-фазовой структуры отражённых и рассеянных полей, измерения характеристик направленности акустич. антенн, пространственно-временной обработки акустич. сигналов. [c.512]

Традиционный метод измерения сдвига частоты состоит в перемножении принятого н излученного сигналов с последующим анализом фурье-спектра полученного произведения. Этот спектр содержит разностную частоту, равную доплеровскому сдвигу и, следовательно, пропорциокальную скорости пели. Коррелятор с пространственным интегрированием, изображенный на рис. 5.22, дополненный линейкой фотоприемников на выходе, выполняет именно такую операцию. В самом деле. Время появления пика на выходе фотопрнеяииков укззь/вает дальность цели, а помер фото-приемника, который воспринял этот пик, дает информацию о доп-леровском сдвиге (скорости цели). Таким образом, развертка временных сигналов линейки фотоприемников дает функцию неопределенности обрабатываемого сигнала, содержащую оси доплеров-ских частот (пространственная координата) и дальности (временная координата). [c.298]

Методы лазерной термометрии поверхности можно применять в широком диапазоне температур, практически совпадаюш,ем с диапазоном суш,ествования твердой фазы. Методы, основанные на отражении света, активно используются для термометрии поверхности металлов и полупроводников. По отражению света проводится микротермография элементов интегральных схем (транзисторов, металлических соединений) с пространственным разрешением порядка длины волны зондируюш,его света и временным разрешением порядка наносекунды. Метод отражательной термометрии ближнего поля позволяет улучшить пространственное разрешение примерно на порядок. Для получения надежных результатов необходимо перед проведением измерений температуры выполнить дополнительные исследования по построению калибровочных кривых, т. е. температурных зависимостей регистрируемого сигнала. [c.108]

Измерение турбулентности осуществлялось с помощью термоанемометра по схеме, разработанной Ковазнеем [Л. 11]. Среднеквадратичные пространственные производные, позволяющие получить величину масштаба диссипации ( микромасштабы Тейлора [12]), находились из среднеквадратичных производных по времени на основании гипотезы Тейлора о пропорциональности производных по времени и пространству. Как указывает Лин [13], гипотеза Тейлора несправедлива в непосредственной близости стенки. Эти значения у стенки были также вычислены из спектра турбулентной энергии, но совершенно другим методом. [c.377]

Первые работы но цифровой голографрги появились почти сразу же за первыми работами по оптической голографии [152, 210, 93, 94, 15, 66]. Поначалу это были попытки повторения па цифровых моделях оптических схем записи голограмм для получения оптических пространственных фильтров и моделирования годографических процессов. Несколько позднее была поставлена задача визуализации информации с помощью синтезированных голограмм [67, 42, 13], цифрового восстановления акустических и радноголо-грамм [2, 4, 66], измерения диаграмм направленности антенн [8], автоматического анализа ннтерферограмм. В настоящее время цифровая голография складывается в достаточно самостоятельное направление со своими задачами и методами. Цель предлагаемой книги — очертить это направление, обобщить результаты, накопленные к настоящему времени и разбросанные во множестве статей, и дать обзор известных и намечающихся практических применений цифровой голографии. [c.4]

Для измерения при помощи пробного излучения характерных времен релаксации энергии и фазы может быть использовано образование в образце решеток, возникающих при пространственном перекрытии двух световых импульсов, распространяющихся в разных направлениях. Это возможно как при моноимпульсном возбуждении, так и при возбуждении цугом импульсов. Первые исследования подобных решеток и их дифракционной эффективности для пробных импульсов проводились Степановым и сотр. [9.41]. В пикосекундной области этот метод впервые использовался Филлионом, Куизенгой и Сигма-ном [9.42]. [c.344]

Развитие автоматизации неразрушающего контроля идет по пути многофункциональности и робототизации операций измерения. Среди них можно выделить следующие основные. Первым из них является создание автоматизированных средств контроля с анализом сигнала в реальном масштабе времени. Быстродействующие средства контроля создаются на основе применения аналоговых и цифровых методов обработки многомерного сигнала, а также многоканальных акустических систем с одновременным или коммутируемым действием. В координатах амплитуда, частота, время строятся трехмерные изображения акустических полей, что позволяет оценивать амплитудно-фазовые и пространственные соотношения в них, характеризующие тонкую структуру отражающей поверхности. [c.110]

В индикатрисе рассеяния зашифрована вся информация о дефекте. Ультразвуковая дефектометрия основана на анализе средневзвешенных пространственных соотношений амплитудно-фазовых характеристик волн различного типа в индикатрисе рассеяния и установлении корреляционных связей с размером и типом дефекта. В последнее время появилось много методов, основанных на многопараметровой обработке параметров индикатрисы рассеяния на ЭВМ (система АЛОК , голография, томография и т. п.). Объем книги не позволяет рассмотреть эти методы. Далее будут рассмотрены способы измерения величины дефектов, которые реализуются в реальном масштабе времени без выполнения специальных вычислительных процедур. [c.165]

Дело в том, что если среднее значение понимать как среднее, взятое по всем возможным значениям рассматриваемой величины, то тогда для эмпирического определения таких значений со значительной степенью точности следовало бы использовать результаты большого числа измерений, производящихся в длинной серии повторяющихся аналогичных опытов. На практике, однако, чаще всего множество опытов не производится и средние значения приходится определять по данным измерений, проводившихся в течение одного единственного опыта. Во всех таких случаях обычно используется простейшее осреднение эмпирических данных по некоторому интервалу времени или пространства. Отсюда видно, что предположение о существовании распределений вероятности само по себе еще не снимает вопроса о законности использования в теории турбулентности обычных временных или пространственных средних, а лишь изменяет постановку этого вопроса. А именно, вместо исследования частных свойств того или иного метода осреднения мы должны теперь выяснить, насколько близки соответствующие эмпирические средние к вероятностным средним значениям, с которыми лишь и имеет дело теория. Положение дел здссь вполне аналогично тому, которое имеется в обычной статистической механике систем с конечным числом степеней свободы, где также приходится заменять теоретические средние по совокупности возможных состояний системы (или, как чаще говорят, средние по ансамблю ) непосредственно наблюдаемыми временными средними. Известно, что в статистической механике при [c.174]

В целом результаты поляритонного рассеяния позволяют сделать важные выводы о свойствах вещества молекул (в жидкостях) и кристаллов. Во-первых, возникает связь между величинами, доступными измерениям, и атомными величинами в качестве примера можно указать на соотношение (3.16-60) для стоксова коэффициента усиления. Во-вторых, становится возможным определение важных макроскопических оптических величин, таких как характеристические параметры в нелинейных восприимчивостях, в дисперсионных и в релаксационных соотношениях. В определенных случаях из поляритонного рассеяния определяются оптические величины в таких областях длин волн, для которых при других методах возможны только экстраполяции. Например, в области сильной поляритонной дисперсии были определены коэффициенты поглощения и показатели преломления в инфракрасном диапазоне. Большой интерес представляют измерения времен жизнц возбужденных колебательных состояний решетки. Изменяя направления входного луча и поляризации по отношению к пространственному положению кристалла и измеряя угловое распределение возникающего излучения, можно [c.394]

Рабочие, получившие неудовлетворительную оценку, могут быть допущены к новой проверке после дополнительного обучения, но не ранее, чем через 1 месяц. Повторная проверка знаний проводится периодически, но не реже одного раза в год, а также при пеперывах в работе по своей специальности свыще 6 месяцев и после временного отстранения сварщика за нарушение технологии и низкое качестг во работ. Дополнительная проверка знаний рабочего проводится и при переходе на новые для него способы сварки и виды работ. Сварщик должен в присутствии не менее двух членов комиссид сварить контрольные соединения. Для получения права ведения работ во всех пространственных положениях необходимо выполнять сварку образцов в двух наиболее трудных положениях — потолочном и горизонтальном на вертикальной плоскости. Сваренные контрольные соединения подвергают внешнему осмотру и измерениям, физическому методу контроля (ультразвуковой дефектоскопии или просвечиванию), механическим испытаниям, металлографическому исследованию и др. Сварные швы осматривают по всей их длине с двух сторон невооруженным глазом или линзой (с увеличением до 10 раз). [c.282]

РАДИОИНТЕРФЕРОМЕТР — прибор для измерения различных физ. величин методом интерференции радиоволн-, по наблюдению результата интерференции двух или более когерентных колебаний или его изменению определяют искомую величину, к-рая к.-л. способом связана с характеристиками этих колебаний. Для измерения расстояний, скорости распространения радиоволн и исследования условий их распространения служат радиодальномер с неподвижной интерференционной картиной, радиозонд, интерференционный радиодальномер, дисперсионный Р. и др. Для измерения малых времен возбуждения (10 сек — 10 сек) флуоресцирующих веществ применяется флуорометр. В радиоастрономии Р. применяют для измерения угловых координат источников радиоизлучения и разделения излучения от различных источников, а также для исследования пространственного распределения излучения и его природы. [c.288]

Основным методом определения точности термического зондирования атмосферы является сравнение данных этого зондирования с результатами прямых измерений ближайшей аэрологической станции. Однако в силу отличия спутниковых данных от данных прямых радиозондовых измерений (сглаженного характера, меньшего пространственного разрешения, корреляции ошибок и т. п. [5, 27]), а также их пространственно-временной рассогласованности, такие сравнения не могут давать точной оценки качества термического зондирования. Авторы [27, 50, 69] считают, что в настоящее время предел точности сопоставления прямых и косвенных методов определения температуры близок к 1—2 К. [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...