Отражение от движущейся среды

Рис. 14.4. Проекция на плоскость бокового луча при отражении от движущейся среды

В о ем случае анизотропной поверхности средний коэффициент отражения V, в отличие от V, зависит не только от величины, но и от направления вектора (14.50) являются гладкими функциями Будем предполагать, что и Й (<г) не имеет особенностей. Тогда К будет иметь точки ветвления только при у = О, У) =0, т.е. при Цк = 1, п. Интегральные представления ноля вида (14.52) исследовались в пп.12.6 и 14.4 в связи с отражением от движущейся среды. Было показано, что дл вычисления поля боковой волны следует умножить р, (12.85) на А (ЭК/ЭУ ) = , = = пкг/г и разделить на В (14.22). Таким образом после простых выкладок для боковой волны в среднем поле получаем [c.324]

Из работ, посвященных отражению сферической волны от движущейся среды, следует отметить статью [73]. В ней двумерным методом стационарной фазы вычислен главный член асимптотических разложений полей от- [c.276]

Эффект Допплера (открытый Кристианом Допплером в 1842 г. для света) заключается в изменении частоты ультразвукового сигнала при отражении от движущихся предметов по сравнению с первоначальной частотой посланного сигнала (допплеровский сдвиг частот) (рис. 3.11). Если принять, что генератор ультразвуковых волн и их детектор (датчик) неподвижны (а именно так и происходит при ультразвуковых исследованиях), то частота отраженной движущимся объектом ультразвуковой волны увеличивается при приближении отражателя к датчику и уменьшается при отдалении от него (рис. 3.12). Допплеровский сдвиг частот (Df) зависит от скорости движения (v) отражателя (элементов крови, прежде всего эритроцитов), угла между вектором скорости отражателя и вектором ультразвукового луча (а), скорости распространения звука в среде (с) и первичной частоты излучения (fo.). Данная зависимость описывается допплеровским уравнением [26-34]. [c.49]

При взаимодействии с вихревыми течениями, образующимися при отрывном обтекании твёрдых тел, звук может поглощаться или усиливаться. Напр., струя, вытекающая из отверстия в перегородке, эффективно поглощает звук. Струя, обдувающая отверстие по касательной, при определ. соотношениях между скоростью струи, размерами отверстия и частотой звука может усиливать звук. Этим объясняется, в частности, процесс генерации звука в духовых музыкальных инструментах типа флейты. Усиление звука возможно и в свободном пространстве — при отражении от границы между покоящейся средой и средой, движущейся со сверхзвуковой скоростью (напр., от границы сверхзвуковой струи). [c.42]

Коэффициенты и у/р описывают отражения волны, движущейся в пластине (среда 2), от границы со средами У и i. Следовательно, на основании (16.33а) они равны [c.187]

До некоторой степени этот механизм возникновения колебаний в струе напоминает процесс возбуждения звука в органной трубе (как его излагает А. А. Харкевич [29]), только в нашем случае имеют место нелинейные колебания газа с появлением движущихся скачков, интенсивность которых ограничивается лишь потерями в среде и при отражении от границ, а также излучением в окружающее пространство. [c.86]

Лазерные интерферометрические измерители скорости вещества в ударных волнах применяются как для фиксации скорости движения свободной поверхности тела, так и для измерений волновых профилей внутри прозрачной среды или на поверхности контакта между исследуемым образцом и окном из прозрачного материала. При этом следует учитывать влияние ударного сжатия прозрачной среды на ее оптические характеристики и закономерности отражений света в ней от движущейся поверхности. [c.71]

Проанализируем подробнее отражение плоской монохроматической волны от плоской границы раздела однородных движущихся сред ). Из формул (2.29), (2.8 ) получаем [c.43]

Отражение от "потенциального барьера . Если показатель преломления п (г) имеет минимум п = в некоторой точке то в неподвижной среде для наклонно падающих волн с горизонтальной компонентой волнового вектора > кдп,,, эффективный показатель преломления будет обращаться в нуль в двух точках < 2 (рис. 9.1). В области 2, <2 <22 имеем < О, и волны являются неоднородными. Этот слой служит как бы барьером на пути распространения звука из полупространства 2 <21 в полупространство 2 > 22 и обратно. По аналогии с квантовой механикой мы будем говорить в этом случае об отражении от потенциального барьера . Когда < кдп , волна не имеет точек поворота. Однако при значениях близких к кдп , приближение ВКБ неприменимо в окрестности вершины барьера 2 = 2 , и происходит заметное отражение звука, называемое надбарьерным . Исследованию этих вопросов посвящен ряд работ (см., например [64, 148, 204, 263, 409, 422], [169, 23 и 50], [260, гл. 3]). Аналогичные эффекты имеют место и в движущейся среде, но форма и высота потенциального барьера определяется здесь наряду с л (2) профилем скорости течения Уо(2). В этом разделе зависи- [c.181]

Обсудим физический смысл полученных результатов. Если величина к (9.55) положительна, то при отражении звуковая волна усиливается. Это объясняется двумя причинами. Во-первых, существует приток акустической энергии из 2 = Это явление имеет место и при отражении от однородной движущейся среды (см. п. 2.6). Оно обусловлено тем, что прошедшая в полупространство 2 <2 звуковая волна имеет отрицательную энергию, т.е. энергия течения в отсутствие волны больше, чем при ее наличии. [c.194]

Действительно, если имеется среда, в которой можно выделить малые по сравнению с длиной волны света объемы, заключающие в себе молекулы, число которых пропорционально величине такого объема, то в этом случае нужно рассматривать совокупное действие центров рассеяния, и тепловое движение молекул среды может быть представлено дебаевскими упругими волнами. Изменение частоты рассеянного света при таком рассмотрении определяется отражением от упругой тепловой волны как от движущегося со скоростью зеркала. В направлении, удовлетворяющем условию Брегга, будет наблюдаться максимум интенсивности рассеянного света, а изменение частоты будет обусловлено эффектом Доплера, но не на молекулах, движущихся с тепловыми скоростями, распределенными по Максвеллу, а вследствие отражения от упругой дебаевской волны, бегущей со скоростью V. Такой эффект Доплера, как известно, приводит к дискретной тонкой структуре линии рассеяния (см. 5) [24, 25, 134]. [c.234]

Общие положения [2, 7, 18, 34, 35, 60, 63, 65, 92]. Расчет распределения температуры в элементах реактора основывается на решении уравнения распространения тепла в общем случае для движущейся разнородной тепловыделяющей среды с изменяющимися во времени и в пространстве источниками тепла и коэффициентами переноса. Нестационарные процессы не нашли отражения в настоящем издании, поскольку создание соответствующих математических моделей определяется целью расчета и чрезвычайно зависит от разнообразных конкретных характеристик и форм элементов, а результаты расчета с трудом поддаются обобщению. По этим же причинам не приведены результаты решения комплексных задач, в которых совместно решаются уравнения распространения тепла и движения. [c.129]

При рассмотрении распространения излучения как электромагнитной волны обычно особое внимание уделяют плоским волнам, главным образом из-за простоты решения уравнений Максвелла в этом случае. Основная задача проводимого ниже анализа решения уравнений Максвелла состоит в том, чтобы показать, каким образом распространение излучения может быть представлено в виде движущихся плоских волн и как результаты этого подхода могут быть использованы при изучении процесса отражения излучения от поверхностей. Ниже будет рассмотрено распространение плоских волн как в идеальном диэлектрике (т. е. в непроводящей среде), так и в проводящей [c.10]

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]

Но баллистическая гипотеза, как и любое предположение о зависимости скорости света от движения источника, не согласуется с молекулярным объяснением отражения и преломления света (см. 68 и 69). В основе такого объяснения лежит представление, что отраженная и преломленная волны возникают в результате интерференции падающей волны с вторичными волнами, излучаемыми молекулами и атомами среды. Действительно, если среду считать неподвижной, а источник света взять движущимся, то волны, излучаемые источником, будут распространяться с иными скоростями, чем волны, излучаемые молекулами и атомами среды. Интерференция между ними невозможна. Однако это замечание есть аргументация, основанная на волновой теории света, а не экспериментальное доказательство, свободное от гипотетических представлений о природе света. [c.630]

Таким образом, в той части среды, где находится мощный импульс, показатель преломления оказывается зависящим от времени. Вместе с тем на примерах рассеяния света, дифракции на ультрааку-стической волне, отражения от движущегося зеркала и т. п. мы видели, что изменение оптических свойств во времени обязательно приводит к изменению спектрального состава излучения, распространяющегося в такой нестационарной среде. В случае рассеяния света была существенна цестационарность, обусловленная поступательным движением молекул или внутримолекулярными колебаниями, к в результате спектр рассеянного света отличался от спектра излучения, входящего в среду (.цублет Мандельштама—Бриллю- [c.830]

До недавнего времени отражение звука от движущихся дискретнослоистых фед обычно рассматривали как самостоятельную задачу. Решения были получены только при небольшом числе "слоев. Ряд работ оказался ошибочным из-за неправильной формулировки граничных условий (см. п. 1.2). Мы не будем рассматривать отражение в движущейся среде заново для границы двух полупространств, одного слоя и тл., а покажем, как переносятся на общий случай движущейся среды с произвольным числом слоев результаты предыдущего раздела. Центральным моментом здесь будет обобщение понятия импеданса волны на движущиеся слоистые среды. [c.41]

Если скорости движения сред по обе стороны от плоской поверхности раздела параллельны ей, то такой случай наз. тангенциальным разрывом скорости движения сред и для него 0. В этом случае (как следует из приведённых выше ф-л) отражение волн происходит как на покоящейся границе раздела частоты всех волн одинаковы, а угол падения равен углу отражения. Однако при таком отражении может происходить поворот плоскости поляризации отражённой и преломлённой волн. Угол поворота пропорц. комноыентам скорости движения сред, перпендикулярным плоскости падения. При релятивистских скоростях движения сред для нек-рых углов падения коэф. отражения становится больше единицы, т. е. происходит усиление отражённой волны за счёт энергии движения сред. Указанные выше особенности распространения волн в движущихся средах и отражения на границах раздела движущихся сред позволяют использовать их для диагностики этих сред или для преобразования частот с одноврем. усилением сигналов. [c.424]

О. в. от движущихся объектов происходит со смещением частоты Доплера эффект), угол отражения при атом не равен углу падения (т. н. угловая аберрация). Б средах с непрерывно меняющимися свойствами О. в. наблюдается, если характерные масштабы неоднородностей Ь % В плавно-неоднородных средах Б Я истинное О. в. экспоненциально мало, однако рефракция в плавно-неоднородных средах может привести к явлениям, сходным с О. в., напр. зеркальный мираж в пустыне (см. Рефракция звука, Рефракция света). В нелинейных средах волны больпюй интенсивности сами индуцируют неоднородности, при рассеянии на которых (вынужденное рассеяние) может даже возникать, например, специфическое О. в, с обращением волнового фронта. [c.504]

Вопросы отражения электромагнитных волн от движущейся границы раздела привлекают интерес исследователей по ряду причин. Одной из них является тот факт, что появились возможности получать среды, движущиеся с релятивистскими скоростями, —сгустки илазмы. При отражении света от границы такого сгустка происходит заметное изменение частоты. Это явление можно использовать для умножения частоты, для измерения скорости среды. [c.501]

В частности, процессы вида (1.17) представляют собой полный отклик эхо-сигнала ((, Д причем N (I, х) есть аддитивная случайная помеха, связанная с отражением сигнала (г, х) на шероховатостях поверхности объекта исследования. N (1, х) может быть также следствием рассеяния на неоднородностях морской среды или ее границ эхо-сигнала, отраженного от объекта. В этом смысле физическая природа N (1, х) имеет много общего с реверберационной помехой Рз ( > Д но отличается от нее тем, что появление N t,x) в (1.17) обусловлено обязательным наличием отражающего объекта, в то время как происхождение рг(г, х) в (1.14) с фактом существования объекта не связано [37]. Процесс этого же вида (1.17) может быть обусловлен лоцированием движущегося объекта, в этом случае N ( , х) есть аддитивная помеха, связанная с собственным шумом лоцируемого объекта в составе принятого эхо-сигнала. Процессы вида (1.18) описывают модели случайной амплитудной и фазо-частотной модуляции сигналов заданного вида при отражении эхо-сигнала одновременно от нескольких отражающих объектов. [c.14]

Учет относшельного движения слоев. Импеданс гармонических волн в движущейся среде. Задача об отражении плоской волны от движущейся дискретно-слоистой феды оказывается значительно богаче по раэнообра- [c.40]

Рис. 2.6. Угловая зависимость модуля к о эффшнента отражения от границы идентичных движущихся сред

Некоторые случаи отражения плоских волн от движущейся средь1, Когда между двумя полупространствами заключен однородньш слой, рассмотрены в работах [138, 513, 553]. Огражение звука тонкой упругой пластиной на границе движущихся сред исследовано в работах [181, 184]. [c.47]

В случае неподвижной среды, согласно (10.30), неоднородный слой акустически характеризуется четырьмя величинами, не зависящими от частоты и угла падения волны. Если ограничиться линейными по Я членами, то таких величин останется только две к Мг- Для движущейся среды первый интеграл в (10.28) необходимо вычислять отдельно для каждого значения , Поэтому угловая зависимость коэффициента отражения может быть значительно сложнее, чем в случае неподвижных сред. Что же касается зависимости К от частоты при фиксированном угле падения, то в линейном приближении по к Нот характеризуется одним интегральным параметром (см. (10Л8), где сл со, а величина /3 не зависит от частоты). [c.205]

Если полупространство z < О, от которого отражается сферическая волна, движущееся, то боковую волну на больших расстояниях от источника можно найти так же, как в п. 12.6 была найдена боковая волна при отражении от однородной движущейся среды. Скорость движения среды будем обозначать Уо(г). Пусть при z < Zi скорость течения постоянна, направлена вдоль оси Ох и имеет величину Мсг, причем Af < 1. Тогда коэффициент отражения V q, i//), где i// - угол между горизонтальной проекцией волнового вектора и осью Ох, будет иметь точку ветвления при q =q = = sin 5 (i/i), где <7 , = Аг2/Аг(1 + Л/ os i/i). При таком значении q обращается в нуль вертикальная компонента волнового вектора в полупространстве Z < 21. Коэффициент возбуждения боковой волны равен В = = 9F/9M =0, =, Здесь угол определяющий направление горизонтального учасжа бокового луча, является решением уравнения (12.80). Чтобы найти поле боковой волны, нужно умножить р, (12.85) назначение В, соответствующее заданной стратификации среды при 2 < О, и разделить на значение коэффициента возбуждения на границе однородных сред. По- [c.312]

Исследование преломленной волны. Утверждение, что поток электромагнитной энергии не попадает во вторую среду, полностью отражаясь от границы раздела, нельзя считать точным. Покажем, что при полном внутреннем отражении (ф > > Фпрсд) во второй среде появляется электромагнитная волна, распространяющаяся вдоль границы раздела. Для этого запишем выр 1жение для преломленной волны, направленной вдоль оси Х во второй среде (рис. 2.17). Для волны, движущейся в среде 2 по [см. (2.6)], имеем [c.94]

УГОЛ естественною откоса — угол трения для случая сьшучей среды зрения — угол, под которым в центре глаза сходятся лучи от крайних точек предмета или его изображения краевой — угол между поверхностью тела и касательной плоскостью к искривленной поверхности жидкости в точке ее контакта с телом Маха — угол между образующей конуса Маха и его осью падения (отражения или преломления)— угол между направлением распространения падающей (отраженной или преломленной) волны и перпендикуляром к поверхности раздела двух сред, на (от) которую (ой) падает (отражается) или преломляется волна предельный полного внутреннего отражения — угол падения, при котором угол преломления становится равным 90 прецессии — угол Эйлера между осью А неподвижной системы координат и осью нутации, являющейся линией пересечения плоскостей xOj и x Of (неподвижной и подвижной) систем координат сдвига—мера деформации скольжения — угол между нада ющнм рентгеновским лучом и сетчатой плоскостью кристалла телесный — часть пространства, ограниченная замкнутой кони ческой поверхностью, а мерой его служит отношение нлоща ди, вырезаемой конической поверхностью на сфере произволь ного радиуса с центром в вершине конической поверхности к квадрату радиуса этой сферы трения—угол, ташенс которого равен коэффициенту трения скольжения) УДАР [—совокупность явлений, возникающих при столкновении движущихся твердых тел с резким изменением их скоростей движения, а также при некоторых видах взаимодействия твердого тела с жидкостью или газом абсолютно центральный <неупругий прямой возникает, если после удара тела движутся как одно целое, т. е. с одной и той же скоростью упругий косой и прямой возникают, если после удара тела движутся с неизменной суммарной кинетической энергией) ] [c.288]

В этом параграфе мы рассмотрим возникновение конвекции в жидкости, равномерно вращающейся вокруг вертикальной оси. Влияние такого вращения на устойчивость во многих чертах оказывается сходным с обсуждавшимся в предыдущих параграфах влиянием магнитного поля. Причина этого сходства заключается в следующем. Прежде всего, возникающая во вращающейся жидкости кориолисова сила по своей структуое близка к магнитной силе, действующей на движущуюся в поле проводящую среду. Далее, имеется хорошо известная аналогия между поведением вихря скорости и магнитного поля в проводящей среде. Если отсутствуют диссипативные процессы (бесконечная электропроводность в магнитном случае или невязкая жидкость — в случае вращения), то имеет место полная вмо-роженность силовых линий магнитного поля или, соответственно, вихревых линий. Если проводимость конечна или вязкость отлична от нуля, то имеет место лишь частичная вморожен-ность в этом случае происходит диффузия магнитного поля (вихря). Указанное сходство ситуаций находит свое отражение в том, что по математической постановке задачи об устойчивости равновесия в магнитном поле и при вращении оказываются весьма близкими. Во многом сходны также и результаты и в том и в другом случае имеет место повышение устойчивости, и при определенных условиях появляется неустойчивость колебательного типа. [c.208]

Первая поверхность ) 01 оказывает па падающее поле двойное действие. Во-первых, алшлитуды векторов поля уменьшаются вследствие потерь при отражении и, во-вторых, изменяются нанравления колебаний. Формулы Френеля показывают, что оба эффекта зависят главным образом от величины угла падения. Если угол мал (около 10°), потери на отражение также малы (около 5%), а поворот плоскостей колебаний не превышает нескольких градусов (см. 1.5). Кроме того, эти эффекты практически одинаковы по всей поверхности О1. Так как независимые от времени части Е, и незначительно изменяются по волновому фронту они столь же мало изменяются и по преломленному волновому фронту распространяюш,емуся после а1 (см. рис. 8.7). Те же рассуждения применимы к обоим полям и на любом другом волновом фронте, движущемся в пространстве между а, и второй поверхностью а . В самом дело, в п. 3.1.3 было показано, что в однородной среде направление колебаний вдоль каждого луча остается постоянным и, так как волновые фронты близки к сферическим (с центром в параксиальном изображении точки Ро первой поверхностью), то амплитуды уменьшаются почти в отношении параксиальных радиусов кривизны волновых фронтов. [c.358]

В дискретно-слоистых средах на одной или нескольких границах может скачкообразно меняться скорость течения. Хотя такие модели часто используются в акустике, следует иметь в виду, что течение со скачком (тангенциальным разрывом) скорости является неустойчивым. Поэтому при вычислении коэффициентов отражения и прозрачности для плоских волн мы будем предполагать, что в среде, например в результате действия вязкости, сформировалось устойчивое течение, которое отличается от заданной дискретно-слоистой модели лищь в тонких по сравнению с длиной волны звука переходных слоях в окрестности границ. Наличие тонких слоев практически не сказывается на отражении и прохождении звука (мы видели зто на примере однородного неподвижного слоя в п. 2.4 для тонкого движущегося слоя с произвольной стратификацией скоростей звука и течения, а также плотности соответствующие оценки будут получены в гл. 2). Ниже мы будем пренебрегать влиянием пограничных слоев, а также влиянием поглощения на отражение звука. [c.41]

Сходимость получающихся рядов (8.41) и (8.43) при достаточно больших значениях частоты со 1 - доказывается в книге [265, гл. 3]. Необходимое и достаточное условие абсолютной сходимости рядов получено в [288]. При падении на среду плоского бюбразного импульса (а не гармонической волны, как предполагалось выше) достаточным условием абсолютной сходимости рядов рассматриваемого вида, т.е. рядов по кратности отражения, является существование и ограниченность производной дМ/д [377]. В рассматриваемом нами случае движущейся жидкости со стратификацией скорости звука и плотности это условие будет выполняться, если только ограничены производные с (г), р (г), о г). Лучшую сходимость рядов в случае падения кЪроткого импульса можно объяснить тем, что в каждый конечный момент времени в формирование отраженного поля вносит вклад только ограниченная часть неоднородной среды. Применимость лучевого рассмотрения отражения б-им-пульса для произвольной среды с гладкой зависимостью параметров от 2 следует также и из того, что характерное значение со для такого импульса равно бесконечности в любом конечном интервале частот заключена бесконечно малая доля его энергии. [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...