Ограниченные пучки

Рис. 12.20. Ограничение пучков в тонкой линзе.

Все три условия не соблюдаются в практической оптике. Мы обычно имеем дело со светом сложного спектрального состава и должны учитывать зависимость показателя преломления от длины волны (дисперсия). Ограничение пучками, слабо наклоненными к оси, означало бы отказ от получения изображения точек, лежащих в стороне от главной оси системы, а применение лишь параксиальных пучков вело бы к использованию лишь незначительных световых потоков. [c.302]

Рис. 14.6. Ограничение пучков лучей от внеосевых точек предмета.

Для практики наибольший интерес представляет случай, когда учитывается импульсный характер излучения и ограниченный пучок, наклонно распространяющийся в прямом и обратном направлении. Такая задача решена в МВТУ им. Н. Э. Баумана. [c.91]

С целью повышения чувствительности контроля и выяв-ляемости дефектов при просвечивании сварных соединений толщиной свыше 50—70 мм применяют ограничение пучка лучей свинцовой диафрагмой, устанавливаемой со стороны источника излучения на контролируемый участок сварного шва (рис. 5.55) или на источник излучения. [c.542]

Процесс распространения зл.-магн. излучения при П. в, о. в случае ограниченных пучков сопровождается [c.27]

Создание системы формирования интенсивных пучков с помощью электрич. поля сводится к вырезанию из неограниченных потоков, для к-рых известны решения внутр. задачи, ограниченных пучков необходимой конфигурации непременным условием при этом является совпадение границы пучка с прямолинейными траекториями. Из неограниченного потока между двумя параллельными плоскостями можно сформировать пучок любого поперечного сечения с границами, перпендикулярными исходным плоскостям напр., в виде цилиндра с образующими, совпадающими с прямолинейными траекториями (осесимметричный пучок), или в виде параллелепипеда с ребрами, совпадающими с траекториями (ленточный пучок). Из потока между двумя соосными цилиндрами можно вырезать клиновидный сходящийся ленточный пучок, из потока между двумя концентрич. сферами—сходящийся конический осесимметричный пучок. [c.552]

В отличие от решения для случая однородной среды ( 2 - 0) радиус моды со не зависит от z. Это можно объяснить фокусирующим действием распределения показателя преломления п > > 0), которое противодействует естественной тенденции ограниченного пучка дифрагировать (уширяться). В случае когда показатель преломления возрастает с г (п < 0), из выражений [c.52]

ОГРАНИЧЕНИЕ ПУЧКОВ ЛУЧЕЙ 23. Геометрическое виньетирование [c.59]

С помощью формулы Френеля легко проверить, что если нет искажения волны, т. е. р = 0, и если нет ограничения пучка лучей, то это преобразование восстанавливает т. е. в этом случае U X, Y)=U X, Y). [c.281]

Всегда есть полоса неустойчивых частот, которая не зависит от ограниченности пучка [c.56]

Диафрагмами в оптических приборах называются детали и устройства, предназначенные для ограничения пучков лучей в оптических схемах. Так как оптические системы центрированные, то диафрагмы, ограничивающие пучки лучей, имеют, как правило, отверстия круглой (или весьма близкой к ней) формы. [c.375]

Таким образом, возникновение дифракционных полос вблизи границы геометрической тени характерно только в случае ограничения сечения волнового фронта непрозрачным экраном с отверстием. В случае же постепенного уменьщения амплитуды колебаний, что тоже эквивалентно некоторому эффективному ограничению волнового фронта, дифракционные явления приводят только к расширению поперечного сечения пучка, а чередования областей с ббль-шими и меньшими значениями освещенности не наблюдается. Это хорошо видно на фотографиях (рис. 9.8, б, в, г), полученных с помощью гелий-неонного лазера при последовательном смещении плоскости наблюдения. Фотография рис. 9.8, д получена после ограничения пучка в плоскости ЕЕ щелью из лезвий бритв, в результате чего появились характерные дифракционные полосы (ср. рис. 9.7, а). [c.189]

Ограничение пучков в оптических системах, вообще говоря, различно для лучей, идущих от разных точек предмета. Рассмотрим сначала ограничение пучков от осевых точек предмета. Диафрагма, которая ограничивает пучок действующих лучей, исходящих из точки объекта, расположенной на оеи системы, носит название агьертурной диафрагмы. Как уже указывалось, ее роль может выполнять оправа какой-либо линзы или специальная диафрагма [c.320]

Дифракция, возникающая вследствие ограничения пучка лучей, имеет место и в микроскопе и такл<е приводит к ограничению его разрешающей силы. Для микроскопа обычно выражают его способность к разрешению деталей не величиной угла, а линейными размерами мельчайшей разрешимой детали или минимальным расстоянием между двумя точками, различимыми с помо цью микроскопа. В том случае, когда две такие точки испускают некогерентные волны (самосветящиеся точки), задача вполне аналогична рассмотренной в предыдущем параграфе. [c.348]

В предыдущих параграфах мы уже указывали на существование ряда явлений, из которых следует, что представление об электронах, как механических частицах, не может быть сохранено. Понятие об электронах, как частицах, движущихся подобно материальным точкам классической механики по определенным траекториям, возникло на основании тех опытов, которые в начале этого столетия были произведены над электронными пучками и над отдельными быстрыми электронами. В вакуумной трубке можно с помощью диафрагм получить достаточно резко ограниченный пучок электронов. При воздействии на этот пучок, например, магнитного поля он искривляется так, как должны искривляться траектории отдельных заряженных частиц, на которые действует магнитная сила. Метод сцинтиляций позволяет регистрировать отдельные электроны, попадающие в определенное место флуоресцирующего экрана. В камере Вильсона можно заснять следы быстрых электронов. Но наряду с этими явлениями в двадцатых годах нынешнего столетия были открыты другие явления, обнаружившие волновые свойства электронов. Было установлено, что электроны при прохождении через кристаллы и при отражении от них обнаруживают свойства дифракции, вполне аналогичные тем, которые присущи рентгеновым лучам. Как показал де-Бройль, можно получить согласие с опытом, если допустить, что пучок однородных по скоростям электронов характеризуется частотой v и длиной волны X, связанными с кинетической энергией электронов и их количеством движения М соотношениями [c.87]

Импульс, падающий на границу раздела сред, представлен в виде плоской волны (пучка лучей), фронт которой ограничен в пространстве диаметром 2а преобразователя, а амплитуда волны одинакова в пределах фронта пучка. Затухание в слое в расчетах не учитывается. Решение для импульса плоской волны, прошедшего слой в прямом направлении, представляет собой бесконечную сумму импульсов, образованных многократными отражениями исходного импульса от границ слоя. Учет ограниченности пучка в пространстве приводит к необходимости введения для каждого импульса некоторого энергетического коэффициента Q , определяющего ту часть сечения пучка, в пределах которой импульс, k раз отраженный от границ слоя, может интерферировать со всеми импульсами, число отражений которых меньше k. Общее число импульсов, из которых составляется прошедший импульс, становясь ограниченным, определяется отношением длительности импульса к набегу фазы между импульсами, число отражений которых от границ слоя отличается на единицу (рис. 1.47). Лучи, прошедшие слой без отражений, попадают в среду 3 через площадку Fa с размером ВС в плоскости рисунка. Лучи, однократно отраженные от каждой границы слоя, проходят в среду 3 через площадку jFj с соответствующим размером BE. Дважды отраженные от каждой границы слоя лучи проходят в среду 3 через площадку fa с размером BF и т. д. Амплитуды соответствующих импульсов пропорциональны энергетическим коэффициентам = = VFJFa k = О, 1, 2, 3). [c.91]

От рассеянного излучения счетчик защищался толстым свинцовым экраном, в котором имелись каналы для ограничения пучка --лучей, попадающего на счетчик. Диаметр канала в экране определяет ширину участка металла, подвергающегося контролю. Поскольку фотоумножители дают сигналы достаточно большой величины, то достаточно простого однокаскадного усилителя, чтобы на выходе регистрирующей части дефектоскопа использовать в качестве индикатора самопищущвй быстродействующий потенциометр типа ЭПП-09 или БП-102. [c.311]

Простое отбрасывание оставшейся вне вырезанного ограниченного пучка части потока приведёт к изменению условий на границе пучка, в частности не будет выполнено требование =0. Устойчивый ограниченный пучок можно сформировать, создав вне пучка электрич. поле, эквивалентное полю пространств, заряда отброшенной части потока. Это поле должно быть создано системой электродов, расположенных вне пучка. Форма и потенциал этих электродов определяются из решения ур-ния Лапласа с граничными условиями, вытекающими из решения внутр. задачи распределение потенциала вдоль границы пучка определяется законом 3/2 и нормальная к границе пучка составляющая = 0 в любой точке поверхности пучка. С достаточной для практич. целей точностью внеш. поле, формирующее устойчивый пучок, может быть создано двумя электродами — прикатодным (фокусирующим), совпадающим по форме с нулевой эквипотенциальной поверхностью, и анодным, совпадающим по форме с эк-випотенц. поверхностью, имеющей потенциал ускоряюще- [c.552]

Яркость лазерного излучения на несколько порядков величины больше, чем яркость наиболее мощных некогерентных источников. Это обусловлено чрезвычайно высокой направленностью лазерного пучка. Сравним, например, одномодовый Не—Ме-лазер, длина волны излучения которого Х=0,63 мкм, а выходная мощность равна I мВт, с наиболее ярким источником света. Таким источником может быть ртутная лампа с высоким давлением паров ртути (лампа фирмы РЕК Labs типа 107/109), имеющая выходную мощность 100 Вт и яркость iB 95 Вт/(см -ср) для наиболее интенсивной излучаемой ею зеленой линии (X = 546 нм, АХ = 10 нм). Чтобы получить дифракционно-ограниченный пучок света, можно воспользоваться схемой, показанной на рис. 7.9. Телесный угол света, излучаемого точечным отверстием и собираемого линзой L, равен Й = = я )2/4р, а площадь излучающей поверхности А=псР/4. Поскольку яркость изображения лампы в плоскости диафрагмы не может быть больше яркости самой лампы, выходная мощность пучка равна по крайней мере [c.471]

Диполь, классическое время жизни 57 Дниольный момент 35, 99, 100 Дисперсия задержки импульса 517, 522 Дифракционно-ограниченные пучки 462 Дифракционные потерн 2, 160, 191, 195, 202, 215 Дифференциальный КПД 249 [c.549]

Можно отметить,- что если геометрические погрешности пренебрежимо малы, то выражение (9) становится идентичным выражению (14) статьи I, которое с точностью до множителя ехр [—WI zQymV], ограничивающего пучок лучей, дает теневой образ предмета на фотопластинке, удаленной в бесконечность, при освещении этого предмета точечным источником, удаленным от него на расстояние Zo. Однако именно ограничение пучка лучей составляет главное отличие проекционного метода от метода пропускания. В проекционном методе точка фотографической пластинки получает излучение от всех точек предмета, если имеются достаточно мелкие детали, в то время как в методе пропускания вклад в образование амплитуды в одной точке голограммы дают, вообще говоря, лишь те точки предмета, которые расположены в пределах круга радиусом гоут- Следовательно, несмотря на формальное сходство, которое мы подчеркнули, использовав в обеих статьях один и тот же символ го для представления различных величин, в реальных голограммах между ними имеется весьма существенное различие. [c.284]

Если когерентный световой сигнал усиливать лазерным усилителем, то к нему добавляются шумы спонтанного излучения. Пользуясь описанной выше системой с дифракционным ограничением пучка, согласованием мод и пространственной фильтрацией, можно уменьшить дополнительный шум спонтанного излучения до значений, близких к теоретическому минимуму. Вопрос заключается в следующем можно ли получить выигрыш в чувствительности системы, т. е. в минимальном обнаруживаемом сигнале Как увидим ниже, ответ зависит от спектральных характеристик приемника. Если провести поверхностный анализ ОСШ для систем, основанных на использовании лазерных усилителей с небольшим усилением, работающих в видимой области спектра, для которой имеются фотоэлектронные приемники с хорошими характеристиками, то можно легко сделать вывод, что лазерный усилитель ухудшает характеристики большинства систем связи [19, 49], особенно если лазерный предусилитель сравнить с оптическими гетеродинными или гомодинными системами. Но более тщательный теоретический анализ (слишком подробный, чтобы воспроизводить его в данной книге) [50] показывает, что в зависимости от уровня инверсии лазерного усилителя и спектрального квантового выхода приемника при использовании лазерного предусилителя может снизиться минимальный обнаружимый уровень сигнала. Результаты измерений, проведенных на длине волны 3,508 мк (одно из лучших окон прозрачности атмосферы) с лазерным предусилителем на Хе, имеющем большое усиление [51, 52], показали, что вследствие сужения полосы усиления получен выигрыш в минимальном обнаружимом сигнале на 16 дб. Поскольку независимые измерения инверсии [c.482]

Для пространственно-ограниченного коллимированного пучка [14, 15], в отличие от результатов для плоской волны, при радиусе пучка Ro- 0 происходит соответствующее уменьшение скорости роста неустойчивостей. Для пространственных частот K x = kRolz ограниченность пучка можно не учитывать. Учет [c.55]

Заметим, что соотношепня (2.9) и (2.10) справедливы лишь в том случае, когда при прохождении параллельного пучка через приз.мепную систему но происходит дополнительного ограничения пучка. Это условие не всегда выполняется для призмы и особенно для системы прпз.м. [c.144]

Апертурной называется диафрагма, которая осуществляет максимальное ограничение пучка, исходяшего от точки предмету, лежащей на оптической оси системы (/) /)2 на рис. 88). Цсле бы оправа линзы 1 закрывала кольцевые области А , и КгОг, то апертурной диафрагмой по-прежнему была бы диафрагма В Вг. Если бы оправа линзы Ь закрывала ее кольцевые области К В. и КгВг, то апертурной диафрагмой была бы диафрагма В Вг, В Вг. [c.140]

При неколлинеарном взаимодействии, когда резонансные условия не выполняются, поле от различных участков области взаимодействия интерферирует так, что в точках вне этой области поле близко к нулю, если размеры области многократно превышают длины первичных волн. Поэтому и в случае ограниченных пучков наиболее интересен случай коллинеарного взаимодействия, когда обе первичных и вторичная волны синхронны. Тогда область взаимодействия образует как бы бестелесную антенну бегущей волны, излучающую сигнал. Особенно интересен здесь случай волн близких частот или произвольной модулированной волны, порождающих низкочастотное поле. Это параметрический излучатель звука (ПИ), который был предложен в начале 60-х годов [Westervelt, 1963] . Учитывая, что параметрические излучатели сейчас широко известны, мы ограничимся лишь обсуждением наиболее наглядных физических моделей. [c.129]

Предлагаемая книга посвящена распространению ультразвуковьЕх волн в жидкостях, газах и твердых телах, рассматриваемых как сплошные среды с разными характеристиками упругости. В ней систематизированы вопросы, имеющие непосредственное отнощение к специфике ультразвука возможности генерирования направленных пучков плоских волн, высокой интенсивности ультразвукового излучения и т. д. В связи с этим основное внимание в книге уделено различным аспектам распространения плоских волн их общим характеристикам, затуханию, рассеянию на неоднородностях, отражению, преломлению, прохождению через слои, интерференции, дифракции, анализу нелинейных явлений, пондеромоторных сил, краевых и других эффектов в ограниченных пучках. Рассматриваются также сферические волны, которые формируются при пульсационных колебаниях сферических тел, в дальней зоне излучателей малых размеров, в ультразвуковых фокусирующих системах. Большинство из этих вопросов обсуждается применительно к продольным волнам для сред, обладающих объемной упругостью, а для других типов волн, в частности для сдвиговых волн в жидкостях и твердых телах, дополнительно рассматриваются те вопросы, которые составляют их специфику. К ним относятся граничные и нелинейные эффекты в твердых телах, трансформация волн, их дисперсия, поверхностные волны, соотношения между скоростями звука и модулями упругости в кристаллах, в том числе в пьезоэлектриках. [c.2]

Эта специфика прежде всего выражается в реальной и широко используемой возможности генерирования плоских или квазипло-ских волн, в особом значении импульсного режима излучения, в воздействии мощного ультразвука на среду и ее реакции на это воздействие, в сильном поглощении ультразвуковых волн в газах и возможности распространения сдвиговых волн в жидкостях, в отчетливом проявлении нелинейных акустических эффектов в жидкостях и твердых телах, постоянных сил в ультразвуковом поле и т. д. Соответственно на первое место в ультраакустике выходят вопросы распространения плоских волн, их поглощения, отражения, преломления, прохождения через слои, фокусирования, рассеяния, анализ нелинейных эффектов, пондеромоторных сил в поле плоских волн, дифракционных и интерференционных эффектов в поле реальных излучателей ультразвуковых пучков вместе с анализом отклонений характеристик ультразвукового поля в ограниченных пучках по сравнению с полем идеальных плоских волн, распространения различных типов ультразвуковых волн в безграничных и ограниченных твердых телах, в том числе — в кристаллах и пр. В насго-яи ей книге сделана попытка дать всем этим вопросам достаточно полное освещение в сочетании с другими аспектами распространения ультразвуковых волн. В книге приводятся также э сперимеп-тальные данные по скорости и поглощению ультразвука в л<идко-стях и газах, а также по скорости звука в изотропных твердых телах и кристаллах. Наряду с классическим материалом в ней использованы данные из оригинальных источников, на которые сделаны соответствующие ссылки. [c.5]

К аналогичному результату приводит также учет затухания волны вследствие дифракции ограниченного пучка квазиплоских волн конечной амплигуды [31]. [c.97]

Оледует еще отметить, что вследствие резкого затухания ультразвука в зоне кавитации развиваются сильные акустические течения (см. 4 гл. V). Кроме того, на кавитационные пузырьки действуют направленные силы радиационного давления. Вследствие этого в зоде кавитации в ограниченном пучке происходит интенсивное движение жидкости. [c.139]

Рис. 2,12. Ограничение пучков лучей в пр.эстранстве предметов (/) и влияние виньетирующей диафрагмы (выходного окна) на ограннчеике внеосевых лучей в пространстве изображений ( 1—V) (/7 — т.очка изображения В без виньетирования — граничный случай /// — точка изображения В, , главный луч проходит вне зоны виньетирования /V — точка изображения главный луч находится в зоне виньетирования V — точка изображения В. при полном виньетировании — гран ич ный сл уча й)

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...