Элементы теории электромагнитных

М. Элементы теории электромагнитных волн [c.392]

Наряду с механическими вибраторами в качестве возбудителей колебаний используются также электромагнитные, пневматические, гидравлические вибраторы и пульсаторы. Описания их конструкции и элементы теории содержатся в [26, 53, 59, 68] и других. [c.97]

Баньян Л. Л. Элементы теории становления электромагнитного поля (в пласте). Прикладная геофизика, вып. 25. Гостоптехиздат, 1960. [c.308]

Остальные параметры обобщенной модели не зависят от углового положения ротора и являются постоянными величинами, если пренебречь такими явлениями, как старение, деформация конструктивных элементов, упругость вращающегося ротора, зависимость активных сопротивлений от частоты переменного тока и т. п. Подобные допущения общеприняты в теории ЭМП. С учетом сделанных допущений рассматриваемая модель ЭМП представляет собой линейную систему с сосредоточенными параметрами, часть которых постоянна, а часть зависит от пространственного положения. Эта система позволяет моделировать электромеханические процессы при взаимном перемещении катушек, электромагнитные процессы в катушках с током и процессы выделения теплоты в активных сопротивлениях и при механическом трении вращения. Все остальные процессы и явления, присущие различным ЭМП, остаются за пределами возможностей модели. Тем не менее линейные модели с сосредоточенными параметрами оказываются достаточными для построения теории основных рабочих процессов ЭМП. [c.58]

Матричные элементы Лк, не содержащие чисел фотонов, малы, так как они определяют силу электромагнитного взаимодействия, которое, как известно [24], мало и поэтому может быть рассмотрено по теории малых возмущений. Матричные элементы Л и Л наоборот включают в себя согласно (2.24) корень из числа лазерных фотонов, которое велико. В цепной дроби (2.26) большие и малые матричные элементы чередуются. Очевидно, что влияние большого матричного элемента Л будет гаситься малым матричным элементом Лк. Поэтому бесконечную систему уравнений (2.23) можно превратить в конечную, положив Л = 0. [c.30]

С открытием лазеров как источников коротких импульсов излучения в оптическом диапазоне электромагнитных волн появилась возможность наблюдения фотонного эха [67], являющегося оптическим аналогом спинового эха, а также свободного распада электронной поляризации [68] и других эффектов [69-71], обусловленных сложением фаз, т. е. когерентностью атомного ансамбля. Как мы увидим ниже, эволюция во времени недиагональных элементов матрицы плотности примесного центра определяет свободное затухание поляризации, различные типы фотонного эха и некоторые другие нелинейные явления. Эти эффекты получили название переходных. Их можно наблюдать лишь после возбуждения образца достаточно короткими световыми импульсами. Среди переходных эффектов наибольший интерес в настоящее время вызывает фотонное эхо, превратившееся в главный инструмент для исследования фазовой и энергетической релаксации электронных состояний примесных центров в твердых растворах. Достижениям теории в области описания фотонного эха и посвящена в основном данная глава. [c.195]

При анализе отражения рентгеновского излучения существенным элементом является установление зависимости оптических постоянных б и у от частоты падающего излучения. Первой попыткой объяснить спектральную зависимость оптических констант была классическая теория дисперсии Лорентца, в которой среда рассматривается как состоящая из большого числа заряженных частиц (электронов), движущихся под воздействием падающей электромагнитной волны. Реакция среды на воздействие внешнего поля Е = Еое описывается вектором поляризации [c.15]

Проблема разработки общей (статистической) теории передачи информации в оптическом диапазоне волн в последнее время приобретает все большую актуальность. Двойственность природы электромагнитного излучения заставляет исследователей развивать два направления этой теории. Первое направление связано с волновым представлением электромагнитного поля и с использованием в качестве чувствительного элемента приемника, наблюдающего амплитуду напряженности поля. Второе направление связано с корпускулярной или фотонной природой излучения и с использованием приемника, считающего фотоны поля. Разумеется, оба направления тесно связаны друг с другом, однако алгоритм и структура оптимальных приемных систем существенно отличны, поскольку они зависят как от чувствительного элемента, так и от того представления, которое положено в основу исследований и проектирования. [c.5]

Среди разнообразных объектов рассеяния особый класс составляют дифракционные решетки, обладающие способностью интерференционного суммирования полей рассеяния отдельных элементов. Благодаря этому в оптическом диапазоне удалось осуществить пространственно-когерентное рассеяние, использовать решетку как элемент, обеспечивающий частотную избирательность. На наш взгляд, в настоящее время наступает новый этап в теории и практике рассеяния волн на периодических структурах, связанный с освоением милли- и субмиллиметрового диапазонов волн, развитием квазиоптической техники. С одной стороны, поперечные размеры пучков поля здесь существенно превышают длину волны и периодические структуры могут быть столь же широко использованы, как и в оптике. С другой — еще сохраняются технологические возможности создания решеток с элементами заданной конфигурации. В целом это открывает широкие возможности для создания элементной базы милли- и субмиллиметрового диапазонов, опирающейся именно на резонансные свойства решеток. При этом идеи резонансных устройств СВЧ диапазона объединяются с фундаментальными достижениями оптической техники, что способствует замыканию освоенного диапазона электромагнитных колебаний. [c.5]

Именно на стыке теории поля и теории сверхпроводимости Д. А. Киржниц вместе со своим учеником А. Д. Линде построил модель космологического фазового перехода в ранней Вселенной. С учетом последних достижений теории элементарных частиц и объединения слабых, электромагнитных и сильных взаимодействий картина фазовых переходов послужила истоком инфляционной космологии, теории космических струн и др. и стала необходимым элементом наших представлений о Вселенной. За пионерские работы в этой области Д. А. Киржниц и А. Д. Линде были удостоены премии им. М. В. Ломоносова АН СССР за 1978 г. [c.7]

Погрешности геометрических, электромагнитных и других параметров, возникающие при изготовлении или измерении большого количества однородных изделий и их элементов, могут быть оценены с помощью теории вероятностей и математической статистики. При этом различают две категории погрешностей изготовления или измерения, относящиеся к совокупности исследуемых объектов — систематические и случайные. [c.62]

Теорию инфракрасного поглощения света фононами в идеальном кристалле, изложенную в 2, можно применить и к случаю кристалла с дефектами. Мы рассмотрим только случай изолированного точечного изотопического дефекта, обсуждавшийся в 33. Основное, что нам понадобится при этом из 2,— полуклассическая теория излучения, которая позволит ввести оператор момента, аналогичный (2.33), хотя, разумеется, трансляционная симметрия (периодичность) оказывается нарушенной. Тогда можно ожидать, что вероятность перехода с поглощением инфракрасного света будет пропорциональной матричному элементу типа (2.34). Мы можем также ожидать, что локальные колебания (если они существуют) и зонные колебания будут активны в инфракрасном поглощении, если они обладают симметрией Г , необходимой для взаимодействия с электромагнитным полем. Перейдем к краткому изложению теории. [c.239]

Квантовая оптика, которая включает элементы квантовой механики и ее применение в атомной и молекулярной спектроскопии и, таким образом, в теории распространения электромагнитного излучения в веществе, лишь недавно была введена в курсы оптики. В связи с этим соответствующие задачи составлены на несколько более низком уровне, чем классические, несмотря на их важное значение в современных работах по оптике. [c.5]

Здесь мы ограничимся случаем электромагнитного поля, которое имеет перед всеми другими то большое преимущество, что в нем нет никакого элемента неопределенности и имеется классическое приближение. Учение об электричестве достаточно хорошо обосновано и, конечно, известно несравненно лучше, чем теория мезонного поля. [c.90]

Предлагаемая книга написана целиком на основе классической теории и требует от читателя знания лишь самых элементарных сведений из квантовой механики. Предполагается, однако, что читатель владеет элементами математического анализа и электромагнитной теории. [c.14]

Одним из важных приложений теории групп к квантовой механике является установление правил отбора. В широком смысле слова под правилами отбора понимают критерий, позволяющий судить, может ли быть отличным от нуля матричный элемент некоторого оператора, если известно, по каким представлениям рассматриваемой группы преобразуются этот оператор и волновые функции. В теории излучения этот критерий применяется к матричному элементу оператора взаимодействия с электромагнитным полем и используется для определения вероятности перехода квантовомеханической системы из одного стационарного состояния в другое. [c.227]

Предлагаемая вниманию читателя монография представляет собой систематизированное изложение метода конечных элементов, охватывающее многочисленные частные публикации, главным образом на протяжении последнего десятилетия. В ней рассматриваются линейные и нелинейные проблемы механики сплошных сред. И хотя главное внимание сосредоточено на вопросах механики твердого тела, общность изложения и наличие большого числа примеров, иллюстрирующих приложения теории, позволяют распространить описанные в книге методы на случай нелинейной механики жидкости, а также электромагнитных процессов в непрерывных телах. [c.5]

В 11, совершаться только в многосвязном пространстве. Скорости всех точек жидкости будут при этом выражаться одними силами действия токов, расположенных на ее границах. Эти токи будут действовать на единицу магнитной массы, помещенную на граничной поверхности, силой, направленной по этой поверхности и равной У. Припомним из теории электромагнитных взаимодействий следующую теорему если вектор В представляет силу действия магнитного поля на единицу магнитной массы, помещенной в его начальной точке, то сила действия этого поля на элемент тока йс, помещенный в той же точке, выразится геометрически скоростью конца вектора В при его вращении около дс с угловой скоростью гсила тока, в сторону часовой стрелки для наблюдателя, глядящего с той стороны, куда идет ток. Так как элемент поверхностного тока будет направлен по элементу с1с ортогональных линий и будет иметь силу тока г= Удя 4т , то на основании вышенаписап-ной теоремы сила В действия на него всех поверхностных Т01.0В будет равна [c.383]

Развитая в предыдущих разделах теория была основана главным образом на детерминистическом описании электомагнитного поля, т. е. предполагалось, что поле имеет вполне определенное значение даже при конечной ширине частотной полосы излучения (что можно приписать амплитудной или фазовой модуляции). На самом же деле всегда есть некоторая статистическая неопределенность, связанная с любым электромагнитным полем (это касается даже излучения лучших стабилизированных по амплитуде одномодовых лазеров). Эту неопределенность можно учесть, пользуясь методами статистической теории, т. е. определив подходящим образом средние (по времени или ансамблю) от ненаблюдаемых в эксперименте величин. Именно эта программа — определение средних и нахождение их связи с наблюдаемыми — и является содержанием теории когерентности электромагнитного излучения. Почти всюду в этой книге мы будем иметь дело с детерминированными полями (за исключением задач, связанных с некогерентным изображением см. разд. 4.15). Однако читателя необходимо ознакомить с некоторыми основными элементами теории когерентности, чтобы понять, каким образом по одной определенной реализации поля можно вычислить его значимые статистические средние. [c.52]

Например, в течение текущего столетия физика обогатилась такими областями науки, как специальная и общая теория относительности, квантовая механика, квантовая радиофизика, ядерная физика, физика элементарных частиц. В основе этих областей наук лежат теоретические представления, отличные от классической физики. К ним относятся корпускулярно-волновой дуализм вещества и поля, дискретность физических величин и другие. Однако эти принципы новой физики до последнего времени органически не входили особенно в школьный курс физики, а представляли собой приложение к классическому курсу. Между тем, уровень развития современной науки и техники требует, чтобы как в старших классах средней школы, так и в особенности в вузах курс физики был построен на базе современных физических идей, принципов и теорий. Закономерности классической физики должны являться начальной ступенью к современному пониманию вопросов и рассматриваться как частные случаи более общих законов и теорий. Повышение научного курса физики в духе современных физических идей открывает значительные перспективы перевода его политехнического содержания на качественно более высокую ступень. Например, изучение квантовых эффектов при взаимодействии электромагнитных волн с вепдеством, явления индуцированного излучения позволяет поставить вопрос о включении в программу изучения квантового генератора и усилителя, зонная теория твердого тела позволяет ввести обоснованные приложения в виде полупроводниковых приборов и техники идеи кориускулярно-волнового дуализма делают доступным понимание устройства и действия электронного микроскопа элементы теории относительности позволяют глубже познакомиться с принципами действия ряда технических установок для физики (ускорители элементарных частиц, счетчики Черенкова и т. п.). [c.200]

Перюпективным направлением совершенствования математических моделей ЭМУ, применяемых в автоматизированном проектировании, все в большей мере становится направление, связанное с представлением взаимосвязей входных параметров и рабочих показателей объектов в терминах теории поля. При этом частные модели электромагнитных, тепловых, механических процессов объединяются в комплексную модель, позволяющую оценить рабочие свойства объекта как в установившихся, так и в переходных режимах с большей точностью. В качестве метода анализа преимущественное распространение, наряду с традиционными, уже сейчас получает метод конечных элементов, допускающий четкую физическую интерпретацию математических зависимостей, автоматизацию подготовки данных и дающий возможность детального представления протекающих процессов. Получат более широкое применение не только детерминированные, но и вероятностные математические модели объектов, позволяющие имитировать большой спектр воздействия на объект в процессе производства и эксплуатации. [c.291]

Интересная попытка решить противоречие в задаче об отражении и преломлении света на основе теории упругости принадлежит Мак-Куллагу (1839). Он постулировал модель ротационно-упругого эфира , для которого потенциальная энергия зависит от вращения объемного элемента, а не от изменения его формы и объема. В такой теории продольная волна отсутствует и все волны распространяются с одной скоростью. Позднее Фитцджеральд (1880) обратил внимание на формальную аналогию между уравнениями электромагнитной теории Максвелла (1865) и механической теории Мак-Куллага. Отметим, что физические идеи, лежащие в основе обеих теорий, различны. [c.10]

В предыдущих главах мы рассмотрели некоторые свойства отдельных элементов, которые составляют лазер. К ним относятся лазерная среда (взаимодействие которой с электромагнитным излучением мы рассматривали в гл. 2), система накачки (гл. 3) и пассивный оптический резонатор (гл. 4). В данной главе мы воспользуемся результатами, полученными в предыдущих главах, для построения теоретических основ, необходимых для описания как непрерывного, так и нестационарного режимов работы лазера. Развитая здесь теория основывается на так называемом приближении скоростных уравнений. В рамках этого приближения соответствующие уравнения выводятся из условия баланса между скоростями изменения полного числа частиц и полного числа фотонов лазерного излучения. Достоинство данной теории состоит в том, что она дает простое и наглядное описание работы лазера. Кроме того, она позволяет получить достаточно точные результаты для большого числа практических приложений. При более строгом рассмотрении следует применять либо полуклассическое приближение (в этом приближении среда рассматривается квантовомеханически, а электромагнитное поле считается классическим, т. е. описывается уравнениями Максвелла), либо полностью квантовый подход (когда среда и поля являются квантованными). Читатель, желающий познакомиться с этими более точными теоретическими рассмотрениями, может обратиться к работе [1]. [c.237]

Мы рассмотрели развитие теории гироскопических и инерциальных систем от ее зарождения в середине XIX в. до середины XX в. Это развитие лродолжалось еще быстрее и плодотворнее в последующие годы, приведя к образованию научной базы современных устройств, осуществляющих управление вращательным и поступательным движением различных объектов —кораблей, подводных лодок, танков, самолетов, ракет, космических летательных аппаратов. В теории и технике гироскопических и инерцальных систем наметились новые тенденции. Ведется интенсивная разработка и уже достигнуты определенные успехи в создании гироскопических чувствительных элементов на новых физических и конструктивных принципах. Для поддержания шаровых гироскопов успешно используются электромагнитные и электростатические поля. Создаются так называемые вибрационные гироскопы, которые реагируют на вращательное движение основания угловыми колебаниями тел. Делаются попытки использовать для построения гироскопических чувствительных элементов инерцию жидкости, атомных ядер и оболочек (ядерный гироскоп) и, наконец, инерцию движения фотонов (лазерный гироскоп). В создании последнего достигнуты вполне реальные практические успехи. В результате гироскопом теперь стали называть любое устройство, использующее инерцию и способное обнаруживать абсолютную угловую скорость основания, на котором оно установлено. Ведутся также разработки высокоточных ньютонометров путем совершенствования известных и создания новых конструктивных схем. [c.189]

Первые варианты такой единой теории слабого и электромагнитного взаимодействий были предложены Вайнбергом и Саламом [31]. Существенный их элемент состоял в использовании модели Хиггса, в рамках которой и происходило спонтанное нарушение симметрии (см. п. 9). Отсылая за подробностями к обзорам [29], мы приведем ниже очень схематическое и не содержащее многих важных деталей выражение для соответствующего лагранжиана, которое предназначено для иллюстрации не столько самого объединения частиц, сколько спонтанного появления их масс. Такая модель. [c.189]

Мы изложим теорию взаимодействия электромагнитного поля с ионами и электронами, образующими кристалл, рассматривая гамильтониан общего вида для системы вещество плюс излучение . В 2 строится теория инфракрасного поглощения фононами. Для этой цели достаточно ограничиться полукласси-ческим уровнем рассмотрения вместо анализа гамильтониана наиболее общего вида. При этом коэффициент инфракрасного поглощения выражается через квадрат модуля матричного элемента оператора электрического дипольного момента, соответствующего переходу между двумя различными колебательными состояниями кристалла. [c.5]

Первый игаг на ну ги отхода от теории упругого эфира был сделан Мак-калахом [33], постулировавшим существование среды со свойствами, кото-рыдщ обычные тела ие обладают. Последние накапливают энергию при деформации элементов объема, при вращении же накопления энергии не происходит. В эфире Маккалаха имеет место обратная ситуация. Законы распространений волн в такой среде весьма сходны с законами, вытекающими из уравнения Максвелла (для электромагнитных волн), которые являются основой современной оптики. [c.19]

В 1.5 мы изучали распространение электромагнитных волн в слоистых диэлектрических средах, т. е, в диэлектрических средах, оптические своигтиа коюрых зависят лишь от одной из декартовых координат. Сейчас мы кратко рассмотрим обобщение теории на слоистые среды, содержащие поглощающие элементы. Таким образом, мы предположим, что в дополнение к е и х, зависящим лишь от одной коордииаты, имеется конечная проводимость а, которая также является функцией только этой координаты. [c.581]

В действительности дело зачастую обстоит пе так просто и требует большой осторожности потенциал волны при вычислении матричного элемента пе всегда является аналогом волновой функции. Если мы рассмотрим частицу, например протон или, еще лучше, нейтрон, обладающую магнитным моментом, то получим прямое взаимодействие между магнитным полем и магнитным моментом частицы. Чтобы выразить его, надо умножить плотность вероятности того, что нейтрон имеет определенное положение, па его магнитный момент и на магнитное поле волны, которое, как видно из формулы (10), пропорционально а не как это было для волновой функции по формуле (12). В этом — одна из причин значительной неопределенности теории. Если бы мы имели законченную ( правильную ) теорию, то знали бы также, в каких случаях применять формулу типа (12), а в каких случаях — формулу другого типа. Но в настоящее время законченной теории пе существует. Можно сказать лишь, что это обстоятельство связано с некоторыми особыми явлениями, открытыми физиками-тео-ретиками, например тот факт, что электромагнитные взаимодействия мезона при высокой энергии значительно сильнее возрастают с энергией, если мезон имеет большой спин, чем если спин равен О или 1/2. [c.34]

Соотиошення Эйнштейна справедливы для любой материальной системы. Различия между разными веществами заключаются в вероятности перехода, которая должна быть оценена квантовсмеханическн. В 3 этой главы для определения вероятности перехода используется золотое правило Ферми, пред-. ставляющее собой результат применения теории возмущений, зависящих от времени, к взаимодействию электронов в твердом теле с электромагнитным излучением [3]. В соответствии с этим правилом вероятность перехода можно записать в виде квадрата матричного элемента, в который входят волновые функции начального и конечного состояний для данного перехода. [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...