Общее представление о волновых процессах

При создании устройств струйной автоматики важно знать динамические свойства элемента, т. е. его поведение в процессе переключения. Закономерности переключения элементов, использующих взаимодействие струи с плоской стенкой, исследовались многими авторами, однако сложность явлений не позволила получить математическое описание неустановившихся процессов в элементах. В настоящее время отсутствуют четкие представления и о характере явлений, определяющих переключение элемента. Имеющиеся опытные данные свидетельствуют о том, что на динамику элемента существенно влияют коммуникационные каналы, в которых возникают различные волновые процессы. Поэтому представляется разумным комплексное исследование динамики системы элемент — коммуникационный канал. Здесь же кратко рассмотрим только некоторые общие соображения о динамике элемента. [c.245]

Общей, или классической, акустикой называют раздел физики, имеющий дело с упругими колебаниями и волнами в классической сплои ной среде в случае, когда длины волн значительно больше расстояний между атомами и молекулами. Другими словами, общая акустика — это часть механики сплошных сред (гидродинамики и теории упругости), изучающая колебательные и волновые процессы. Если же среда характеризуется не только механическими, но и другими физическими свойствами (например, наличием пьезоэлектричества, фотоупругости, магнитных свойств и т. д.), то процесс распространения звука в такой среде может существенно зависеть от этих свойств. Для описания акустических явлений в этом случае уже недостаточно традиционных представлений механики сплошных сред. Необходимо использовать более общие модели, основанные на рассмотрении соответствующих явлений на макро- и микроуровнях. Это относится к взаимодействиям звука с тепловыми упругими волнами в кристаллах — фононами, взаимодействиям со светом — фотонами (акустооптика), со свободными носителями заряда — электронами (акустоэлектроника), с возбуждениями в магнитоупорядоченных кристаллах — магнонами. Когда длина волны становится сравнимой с параметром решетки кристалла, возникают специфические явления, которые также не могут быть описаны в рамках классической механики сплошных сред. [c.6]

Поэтому, чтобы продолжить изучение твердых тел (металлов и диэлектриков), необходимо обратиться к теории периодических структур. Основные свойства таких структур в общих чертах рассмотрены в гл. 4, 5 и 7 без каких-либо физических применений. В гл. 6 эти представления используются для рассмотрения дифракции рентгеновских лучей — явления, которое непосредственно доказывает периодичность решетки и служит прообразом для широкого круга других волновых процессов, с которыми мы встретимся позднее. В гл. 8—11 исследуется влияние периодичности ионной решетки на электронную структуру любого твердого тела — металла или диэлектрика. Получаемая в результате теория используется в гл. 12—15, чтобы заново рассмотреть те свойства металлов, которые уже были исследованы в гл. 1 и 2. При этом удается устранить многие из аномалий теории свободных электронов и разрешить многие ее загадки. [c.75]

Особый интерес, связанный с техническими приложениями, представляет изучение волнового течения, так как образование волн приводит к существенному изменению интенсивности ряда физических процессов, протекающих в пленке, и в частности к усилению конвективной диффузии [11 — 13]. Эта задача представляет также и определенный теоретический интерес как удобная модель для демонстрации некоторых общих представлений теории гидродинамической устойчивости [14]. [c.7]

ГЛАВА IX ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В МЕХАНИКЕ 39. Общее представление о волновых процессах [c.129]

Аналогия между механикой и волновой теорией света Гюйгенса основана на представлении процесса движения с помощью канонических уравнений Гамильтона. В общем случае при ударе преобразование переменных состояния не является каноническим. При этом и разрывное движение (включающее, кроме участков непрерывного движения, также импульсивное движение) исходной системы не имеет указанной аналогии. [c.139]

В 1.1 мы изучили структуру фундаментального материального уравнения Р.(Е) в НЛО. Теперь применим это соотношение к анализу следствий, вытекающих из его типичных нелинейных свойств для электромагнитных процессов в нелинейной среде. Для решения этой задачи мы должны привлечь уравнения Максвелла, в которые поляризация входит через электрическое смещение. Необходимо решить вытекающее из уравнений Максвелла волновое уравнение при учете в общем случае нелинейного соотношения между поляризацией и напряженностью поля и при заданных граничных условиях. Это означает, что следует искать решения, удовлетворяющие этим дифференциальным уравнениям в протяженной пространственно-временной области о них пойдет речь в разд. 1.32. Некоторые предсказания об эффектах излучения в НЛО можно сделать уже при помощи сравнительно простого метода, в котором исходят из соотношений только в одном элементе объема такой способ рассмотрения будет представлен в разд. 1.31. [c.81]

Конкретные оптические схемы такого рода систем во многом определяются свойствами объекта и той физической величиной, которая измеряется в процессе исследования. Тем не менее выделим некоторые общие принципы построения таких измерительных систем 1) установление связи между параметрами волнового фронта и измеряемыми характеристиками, т. е. определение оператора А в уравнении (4.1) 2) формулировка ограничений, накладываемых на объект измерения и величины, описывающие волновой фронт 3) выбор алгоритма решения уравнения, описывающего связь между известными и искомыми величинами 4) разработка измерительной системы, которая осуществляет процесс формирования волнового фронта, несущего информацию, и реализацию выбранного алгоритма решения уравнения (4.1) в единой оптической схеме 5) представление информации в виде, удобном для исследователя. [c.112]

Дочитав до конца Главу 8, вернитесь к Главе 3 и начните анализ. Теперь вы лучше подготовлены к постижению и применению представленных здесь идей. Тем, кто хорошо знаком с общими концепциями Теории Волн, этот раздел поможет ускорить процесс ее изучения, обеспечив экспертным справочником по волновому анализу, пока вы не освоите данный процесс. К тому же применение Неформальных Правил логики - прекрасный способ ознакомиться с многочисленными исследованиями и измерениями, необходимыми для грамотной классификации типов поведения рынка. [c.75]

Наиболее общим образом можно охарактеризовать эти соотношения как изменение формы кривой tp [t) в зависимости от изменения . Но такая хотя и правильная, качественная характеристика положения не позволяет еще подойти к определению направленности. Нам нужно выбрать определенный параметр, количественно определяющий форму кривой время установления, о котором только что говорилось. Но мы попытаемся выбрать параметр так, чтобы получить определение направленности, по возможности близкое к употребительному. Применительно к стационарным процессам оперируют зависимостью от угла той или иной величины, характеризующей интенсивность сигнала. В нашем же случае такой величиной может послужить скорость нарастания потенциала или величина, ей пропорциональная. [c.322]

Подчеркнем, что в общем случае объяснение интерференции выходит за рамки традиционной волновой картины. Например, нельзя объяснить на основе волновых процессов разделение микрообъектов на фермионы и бозоны, являющееся, как оказывается, следствием интерференции амплитуд вероятностей переходов. Анализ процесса разрушения интерференции амплитуд вероятностей в измерительном акте (так называемой редукции волнового пакета ) прямо указывает на неправомеррюсть использования представлений о классических волнах при рассмотрении микроявлений. Однако, прежде чем говорить об этом вопросе, надо познакомиться с одним из фундаментальных принципов квантовой физики — принципом суперпозиции состояний. [c.106]

Высокоэнергетические динамические и импульсные воздействия на элементы конструкций пз однородных н композиционных материалов приводят к сложным волновым явлениям. Они характеризуются диссипативными, дисперсионными процессами, взаимодействием упругоп.ластических и ударных волн в результате многократных отражении и преломлений на границах и поверхностях раздела сред, а также возможными процессами разрушения материала, компонентов композита или конструкции в целом. Исто-рпчески исследовательский интерес к этим вопросам связан с проблемой пробивания [38, 55] и моделированием реакций кон-струкцт на взрывные нагрузки [143]. Для решения этих задач разработаны как простые феноменологические модели [102, 115, 143], так и общие упругопластические и гидродинамические модели, физические представления об ударных волнах [62], теории динамических волновых процессов и удара, представленных в монографиях [29, 38, 48, 55, 68, 73, 108, 126, 144, 158] и ряде обзоров [76, 97, 98, 106, 175]. [c.26]

Все зто послужило одним из стимулов написания данной книги. Важную роль сыграло, однако, и другое обстоятельство. Дело в том, что развитие современной нелинейной акустики совпало по времени со становлением общей теории нелинейных волн, и можно было бы привести много примеров взаимного обогащения зтих двух дисциплин результаты, полученные в рамках нелинейной акустики, в той или иной степени используются в теории волн. В связи с этим отметим, например, книги по волновым процессам В.И. Карпмана [1973], Дж. Уизема [1977], М.И. Рабиновича, Д.И. Трубецкова [1984]. Развитые в этих работах представления, в свою очередь, способствовали решению нашей задачи - рассказать о нелинейных волнах в акустике с позиций теории колебаний и волн. [c.4]

ЛУЧИ СВЕТОВЫЕ, различные модификации света. Вещество может отдавать свою энергию в окружающее пустое пространство только двумя способами 1) в виде лучей корпускулярных (см.) или 2) в виде Л. с. Общими необходимыми признаками, объединяющими бесконечное множество видов Л. с. в единое понятие света, являются следующие свойства. 1) В пустом пространстве все виды Л. с. распространяются с одной и той же скоростью с = 299 796 km k. 2) Все виды Л. с. обнаруживают явления интерференции и дифракции, т. е. соответствуют волновому процессу. Один вид световой радиации отличается от другого длиной волны А. 3) Все световые волны — поперечные волны, что обнаруживается явлениями поляризации. 4) Природа световых волн — электромагнитная. 5) Энергия Л. с. излучается и поглощается веществом только в виде целых количеств — квантов hv, где v — частота световых колебаний и h — универсальная постоянная, равная 6,554 10 е-ск. В связи с атим возникло представление о световых квантах, т. е центрах, в к-рых сосредоточена энергия Л. с. при распространении их в пространстве (см. Кванты]. 6) В отличие от корпускулярных лучей Л. с. не обладают [c.129]

Анализ решения. Отраженная и боковая вэлны. Полученные выше интегральные формулы для смещений весьма сложны и не позволяют сделать в общем виде каких-либо далеко идущих заключений о характере волновых процессов, сопровождавших отражение и преломление волны. Как и в предыдущих параграфах, мы остановимся на анализе смещений на достаточно больших расстояниях, когда становятся справедливыми асимптотические представления . Адэкватиым для этого математическим методом, как и выше, является метод перевала. [c.202]

Термин голограмма впервые использовал в своих работах Габор. Для голограммного процесса, конечно, можно придумать много названий, например голограмметрия. Джордж Строук, пионер исследований в этой области, предложил термин голография. Этот термин и стал общепринятым. Читатель получит общее представление о голографии из первой главы, где дано описание голограммного процесса в двух простых формах. Далее он познакомится с некоторыми основными понятиями волнового движения — когерентностью, дифракцией, интерференцией, а также устройством и работой лазеров. И наконец, собственно голограммы и их основные свойства рассматриваются в последней главе. [c.8]

В оптич. диапазоне отчётливо проявляются одновременно И волновые, и корпускулярные свойства эл.-магн. излучения. Волновые свойства О. и. позволяют дать объяснения явлениям его дифракции, интерференции, поляризации. В то же время процессы фотоэлектронной эмиссии, теплового излучения невозможно понять, не привлекая представления об О, и. как о потоке частиц — фотоное. Эта двойственность природы О. и. находит общее объяснение в квантовой механике (см. Корпускулярно-волновой дуализм). [c.459]

В настоящее время большое внимание уделяется созданию адекватных моделей нелинейных процессов деформирования, связанных с большими деформациями, неупругим поведением материала и нелинейными динамическими волновыми явлениями в слоистых и композиционных материалах. Построение общих сложных моделей, как правило, сочетается с необходимостью разработки достаточно простых, но в то же время эффективных моделей описания процессов с требуемой точностью, выделением главных или ведущих параметров рассматриваемых процессов деформирования и созданием экономичных программ их численной реализации. При решении задач механики сплошных сред и деформирования элементов конструкций достаточно универсальными и широко распространенными являются метод конечных элементов (МКЭ), метод граничных элементов (МГЭ), вариационно-разностные методы (ВРМ), метод конечных разностей (МКР) в различных вариантах и сочетаниях с другими методами. В основу этих методов положено дискретное представление функций непрерывного аргумента и областей их определения, ориентированное на использование современных ЭВМ с дискретным способом обработки информацш, включая вычислительную технику новой архитектуры с векторными и параллельными процессорами. В механике, в частности в строительной, дискретное представление тел или конструкций в виде набора простых элементов имеет глубокие исторические корни, которые в свое время и послужили отправной точкой развития и обобщений МКЭ. [c.5]

На основании изложенного мы приходим к следующей общей картине. Мир в целом необратим, как необратимы любые его части, связанные с внешним окружением. Обратимость может существовать только в объектах, полностью изолированных от внешнего мира. Однако большая часть наших представлений была развита на основе анализа именно замкнутых систем. В частности, именно для замкнутых систем построен формализм ортодоксальной квантовой теории. При наличии даже очень малой связи с необратимым внешним миром (такую связь можно назвать информационной) поведение сложных квантовых систем может радикально отличаться от поведения замкнутых систем. Более конкретно — мы должны явно учитывать коллапсы волновых функций. Чем сложнее устроена квантовая система, тем большую роль в ней играют процессы коллапсирования. [c.13]

Этот — четвертый — том общего курса физики посвящен физической оптике и является естественным продолжением предыдущего тома, в котором излагается учение об электрических и магнитных явлениях. Физическая оптика рассматривается в нем преимущественно с волновой (конечно, электромагнитной) точки зрения. Ропросы квантовой оптики затрагиваются лишь частично. Дается Представление о фотонах п процессе излучения как о квантовом переходе атомных систем из одного энергетического состояния в другое. Это необходимо для введения понятия индуцированного излучения и объяснения принципов работы лазеров. Однако систематическое изложение основ квантовой оптики, в той мере, в какой это возможно сделать в рамках общей физики, а также относящихся сюда квантовых явлений (фотоэффект, эффект Комптона, спектральные закономерности, люминесценция, эффект Зеемана, эффект Штарка и пр.), предполагается дать в пятом томе, где будет излагаться атомная физика в широком смысле эюго слова. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...