Особенности распространения средних волн

Важнейшая особенность распространения средних волн заключается в том, что в дневные часы они распространяются как земные, а с наступлением темноты — как земные и как ионосферные волны. Как исключение, в дневные часы зимних месяцев в высоких широтах ионосферные волны также могут создать заметную напряженность поля в месте приема. [c.262]

ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СРЕДНИХ ВОЛН [c.262]

Изучение гиперзвуковых волн и их распространения в различных телах, в особенности в твердых телах и в жидкостях (в газах гиперзвук слишком быстро затухает, а имеет смысл говорить о звуке, когда длина волны X больше длины среднего свободного пробега молекул) представляет очень большой интерес. Это изучение может дать много полезных сведений для молекулярной теории, сведений, интересных для уточнения теории состояния этих тел. Это изучение также оказывается важным для объяснения целого ряда оптических явлений, возникающих при прохождении света через прозрачные тела. Наконец, это изучение представляет интерес с акустической точки зрения оно может ответить на вопросы об основных особенностях распространения упругих волн самых высоких частот звукового спектра. [c.299]

Сопротивление материала пластической деформации при воздействии ударной волны определяется совместным действием процессов упрочнения и релаксации напряжений. Скорость деформации, упрочнение, величина среднего гидростатического давления и другие особенности деформирования материала оказывают влияние на реализуемый при прохождении волны закон деформирования и соответствующую ему кривую деформирования о(8). Эта кривая определяет скорость распространения ударной волны в соответствии с реальными потерями энергии на пластическое течение материала по выражению (4.25). [c.166]

Ввиду малой длины волны У. характер его распространения определяется в первую очередь молекулярной структурой среды, поэтому, измеряя скорость с и коэф. затухания а, можно судить о молекулярных свойствах вещества (см. Молекулярная акустика). Характерная особенность распространения У. в многоатомных газах и во мн. жидкостях—существование областей дисперсии звука, сопровождающейся сильным возрастанием его поглощения. Эти эффекты объясняются процессами релаксации (см. Релаксация акустическая). У. в газах, и в частности в воздухе, распространяется с большим затуханием (см. Поглощение звука). Жидкости и твёрдые тела (особенно монокристаллы) представляют собой, как правило, хорошие проводники У., затухание в них значительно меньше. Поэтому области использования У. средних и высоких частот относятся почти исключительно к жидкостям и твёрдым телам, а в воздухе и газах применяют только У. низких частот. [c.215]

Характеризующая распространение монохроматической волны восприимчивость х(ы) зависит от частоты волны ы. Об этой зависимости говорят как о законе дисперсии восприимчивости. Вид функции х(ы) определяется структурой вещества. Ее можно рассчитать в рамках той или иной идеализированной модели. Сравнительно простой оказывается модель для вещества с малой плотностью (газы, плазма), рассматриваемая в классической электронной теории дисперсии (см. 2.3). В плотном материале (конденсированные среды) атомы расположены тесно и сильно взаимодействуют друг с другом. Собственные частоты ыо и коэффициенты затухания у атомных электронов в плотном веществе из-за этих взаимодействий будут иными, чем у свободных атомов. Кроме того, локальное поле, действующее на отдельный атом в плотном веществе, отличается от среднего макроскопического поля Е. Все это приводит к тому, что точное вычисление функции х(ы) (теория дисперсии) для плотного вещества представляет собой трудную задачу, которая решена только для некоторых особенно простых веществ. [c.77]

Может показаться удивительным, что отдаваемая энергия в настоящем случае втрое больше энергии, отдаваемой симметричным резонатором но от множителя 3 можно избавиться при ином изложении материала. До сих пор мы предполагали, что сфера может колебаться вдоль линии симметрии, определяемой направлением распространения первичных волн. Если сфера, рассматриваемая как бесконечно малая, может колебаться только вдоль одной линии, то ее эффективность, как резонатора, пропорциональна квадрату косинуса угла между этим направлением и направлением первичных волн. Такое колебание, ограниченное единственным направлением, в действительности и представляет собой нормальный случай, рассмотренный же прежде случай предполагает три степени свободы. Если теперь мы станем исследовать, какова средняя эффективность резонатора для первичных волн, встречающих его в одном направлении, то убедимся, что полученные выше, особенно благоприятные, эффективности должны быть снижены в отношении [c.277]

УЗ-вые волны затухают значительно быстрее, чем волны более низкочастотного диапазона, т. к. коэфф. классического поглощения звука (на единицу расстояния) пропорционален квадрату частоты. В низкочастотной области коэфф. релаксационного поглощения также растёт пропорционально квадрату частоты, однако при повышении частоты этот рост замедляется и коэфф. поглощения стремится к постоянной величине. Область, где наблюдается такое изменение хода коэфф. поглощения, наз. релаксационной, а средняя её частота — частотой релаксации. Величина, обратная частоте релаксации,— время релаксации — характеризует процесс перераспределения энергии внутри вещества. Помимо характерного хода коэфф. поглощения УЗ, в релаксационной области наблюдается рост скорости звука с частотой — дисперсия, обусловленная физич. процессами в веществе и отличающаяся от дисперсии скорости звука, характерной для любых частот и связанной с геометрич. условиями распространения волны. Дисперсия УЗ в релаксационных областях обычно не превышает нескольких процентов. В многоатомных газах релаксация связана с обменом энергии между поступательными и внутренними степенями свободы, и характерные частоты лежат в среднем и даже низкочастотном диапазонах. В жидкостях к основным релаксационным процессам относятся, напр., внутримолекулярные превращения, структурная и химич. релаксации соответствующие частоты лежат чаще всего в области частот 10 —10 Гц. В твёрдых телах имеются релаксационные процессы различной природы, обусловленные, напр., взаимодействием ультразвука с электронами проводимости, со спиновой системой (см. Спин-фононное взаимодействие), С колебаниями кристаллической решётки. Влияние этих процессов проявляется в частотной зависимости поглощения УЗ. Резонансные явления типа акустического парамагнитного резонанса (область частот 10 —11 Гц) и акустического ядерного магнитного резонанса (10 —10 Гц) дают соответствующие пики поглощения. Резонансный характер может иметь также и дислокационное поглощение в кристаллах. Все эти особенности поглощения УЗ в твёрдых телах обусловлены взаимодействием УЗ-вых и гиперзвуковых волн с внутренними возбуждениями в твёрдых телах. Возникновение же такого взаимодействия связано с тем, что средние и высокие УЗ-вые частоты становятся сравнимы с характерными частотами процессов в веществе на молекулярном и атомном уровне, а длины волн сравнимы с параметрами внутренней структуры вещества. Последнее обстоятельство объясняет также увеличение рассеяния упругих волн на УЗ-вых частотах, наблюдаемое в микронеоднородных средах, в поликристаллич. телах сечение рассеяния на неоднородностях возрастает, если их размеры становятся порядка длины волны.. Связь характера распространения УЗ и, в частности, его высокочастотной области — гиперзвука — со структурой вещества и элементарными возбуждениями в нём является одной из важнейших особенностей УЗ-вых волн. Она позволяет судить о строении вещества на основании измерений скорости и погло- [c.11]

УЛЬТРАЗВУК—упругие волны с частотами прибл. от (1,5—2) - 10 Гц (15—20 кГц) до Ю" Гц (1 ГГц) область частот упругих волн от 10 до 10 —10 Гц принято называть гиперзвуком. По частоте У. удобно подразделять на 3 диапазона У. низких частот (1,5 Ю —10 Гц), У. средних частот (10 —10 Гц), область высоких частот У. (10 —10 Гц). Каждый из этих диапазонов характеризуется своими специфич. особенностями генерации, приёма, распространения и применения. [c.215]

Как следует из табл. 11.6.1, скорости ё деформаций в диапазоне ё = 10-1...10 с 1 определяются как промежуточные или средние. Именно в этом диапазоне становятся заметными эффекты скорости деформации в большинстве металлов, хотя в некоторых случаях их влиянием можно пренебречь. Скорости деформаций ё > Ю с характеризуют обычно высокоскоростное деформирование. При интерпретации экспериментальных данных высокоскоростного деформирования особенно важным становится учет эффектов распространения волн. [c.304]

Отметим одно важное обстоятельство, которое может привести к потере точности классической физики сплошных сред. В случае, когда отклик материального тела вызывается внешним физическим воздействием с характерным масштабом длины, сопоставимым с размером среднего зерна или молекулы вещества, может оказаться, что эти элементы возбуждаются независимо друг от друга. В этом случае собственные микроскопические движения молекул должны быть учтены. Важность этого замечания становится особенно ясной, когда рассматривается распространение волнообразных возмущений с большими частотами или малыми длинами волн. Когда длина волны X имеет тот же порядок величины, что и средний размер зерна или молекулы, К = L < L, отклик материала существенно определяется микроскопическими движениями отдельных частиц. Таким образом, континуальное описание достаточно хорошо подходит для рассмотрения коллективных мод возбуждений лишь при X iL>L. Это условие считается выполненным не только для случая классических волн теории упругости, но также и для других коллективных мод, таких, как магноны ( 1.7) и поляритоны ( 1.12), описание которых в длинноволновом приближении предполагает, что длины волн много больше постоянной решетки. [c.80]

В зависимости от длины волны и частоты ультразвук обладает специфическими особенностями излучения, приема, распространения и применения, поэтому область ультразвуковых частот удобно подразделить на три подобласти низкие ультразвуковые частоты (1,5-10 — 10 герц), средние (10 —10 герц) и высокие (10 —10 герц). [c.41]

Др. особенность У.—возможность получения большой интенсивности даже при сравнительно небольших амплитудах колебаний, т. к. при данной амплитуде плотность потока энергии пропори, квадрату частоты, УЗ-волны большой интенсивности сопровождаются рядом нелинейных эффектов. Так, для интенсивных плоских УЗ-волн при малом поглощении среды (особенно в жидкостях, твёрдых телах) синусоидальная у излучателя волна превращается по мере её распространения в слабую периодич. ударную волну (пилообразной формы) поглощение таких волн оказывается значительно больше (т. н. нелинейное поглощение), чем волн малой амплитуды. Распространению УЗ-волн в газах и жидкостях сопутствует движение среды, т. н. акустическое течение, скорость к-рого зависит от вязкости среды, интенсивности У. и его частоты вообще говоря, она мала и составляет долго % от скорости У. К числу важных нелинейных явлений, возникающих при распространении интенсивного У. в жидкостях, относится акустич. кавито1(ия. Интенсивность, соответствующая порогу кавитации, зависит от рода жидкости и степени её чистоты, частоты звука, темп-ры и др. факторов в водопроводной воде, содержащей пузырьки воздуха, на частоте 20 кГц она составляет доли Вт/см . На частотах диапазона У. средних частот в УЗ-поле с интенсивностью начиная с неск. Вт/см могут возникнуть фонтанирование жидкости и распыление её с образованием весьма мелкодисперсного тумана. Акустич, кавитация широко применяется в технол. процессах при этом пользуются У. низких частот. [c.215]

Речь идет о различных типах колебаний, имеющих одну и ту же частоту, но отличающихся друг от друга поляризаЩ1ей, направлением распространения соответствуюндих волн и другими особенностями, и о колебаниях различных частот. Средняя кощентрация фотонов, приходящаяся на частоту со, равна сумме средних концентраций фотонов, приходящихся на различные моды или типы колебаний, имеющих эту частоту, т. е. выражается формулой (1,10). Сравнение концентрации фотонов с различной частотой при разных температурах в равновесных условиях, сводится к сравнению средних концентраций (1.10), поскольку коэффициенты пропорциональности, учитывающие число мод, одинаковы. [c.15]

ЗАМКНУТАЯ АНТЕННА, рамочная антенна, состоящая из одного или большего числа витков провода весьма распространенный в радиотехнике, особенно в радионавигации (см.) вид приемной и передающей радиосети (см.). К категории 3. а., понимаемой в широком смысле как противопоставление классу открытых антенн, относятся 3. а. в узком смысле этого термина, рамка см.), гониометрич. антенны замкнзтого типа см. Гониометр), антенны контурных пеленгаторов (см.),3. . радиомаяков (см.) и некоторые другие. 3. а. в узком смысле слова (контурная антенна) — противополагаемая рамке, характеризуется одним или очень малым числом витков, большой площадью каждого витка кроме того она обычно подвешивается к той или иной сетевой опоре или опорам, тогда как рамка, представляя собой большое число витков с малой площадью каждого, делается обыкновенно передвижной и поворотной и устанавливается внутри здания. В дальнейшем под 3. а. разумеется частный случай — контурная антенна, т. к. все остальные виды описываются отдельно. Характерной особенностью всей категории 3. а. является резкое по сравнению с открытой антенной направленное действие. Поэтому преимущественное применение 3. а. находят в пеленгаторах и приемных устройствах, использующих направленность для целей многократного или избирательного (чтобы избавиться от помех) радиоприема, в радиомаяках и некоторых других передающих устройствах, предназначенных для посылки энергии в определенном направлении. Тогда как для приема 3. а. применяются на всем диапазоне волн, используемом современной радиотехникой (от единиц м до десятков шс. м), излучение при помощи 3. а. практически известно пока лишь в диапазоне средних волн (200—2 ООО м). [c.188]

И. в атмосфере (в радиотехнич. отношении), особенно в верхних слоях ее, определяет в значительной степени законы распространения электромагнитных волн (коротк их и средних) см. Беспроволочная са чь, Техника высокой частоты. [c.142]

К обрыву длинносоставных поездов может привести отпуск тормозов повышением давления в положении I ручки крана машиниста лишь до 5 5-5,8 кгс/см , особенно в случае применения тормозов на уклоне. Объясняется это следующим. Повышение давления на 1 кгс/см в уравнительном резервуаре происходит за 5- 8 с. Следовательно, после снижения давления на 0,7 кгс/см и последующего перевода ручки крана машиниста в положение I на 5-8 с для отпуска тормозов давление в уравнительном резервуаре повысится до 5,8 кгс/см Скорость распространения отпускной волны в положении I ручки крана машиниста приблизительно составляет 70 м/с, поэтому за 5- 8 с она распространится на расстояние 350-560 м. После перевода ручки в положение II скорость распространения тормозной волны снизится приблизительно в 2 раза. Поэтому при средней длине длинносоставного поезда 1 км, на оставшиеся 500 м отпускная волна распространится в зависимости от давления в главных резервуарах и плотности тормозной магистрали за 20-25 с. [c.154]

Построение теоргтических моделей, адекватных физической реальности, и создание инженерных методов расчета оборудования с учетом особенностей двухфазных течений невозможно без изучения волновой динамики газо- и парожидкостных сред. Особенности проявления волновых свойств зависят как от состояния и структуры самой среды, так и от амплитуды и частоты вносимых в нее возмущений. При этом предметом изучения становятся релаксационные и диссипативные процессы, происходящие в двухфазных средах при распространении в них волны возмущения. Времена протекания этих процессов, их взаимное влияние определяют эволюцию генерируемых волн в нестационарных условиях, скорость их распространения и интенсивность. Как показали многочисленные эксперименты, в газодинамике двухфазных потоков паро-(газо-) капельной структуры определяющим является обмен количеством движения между молекулами несущей газовой среды и каплями жидкости. При рассмотрении быстропротекающих процессов в смесях жидкости с пузырьками пара и газа определяющими являются инерционные свойства жидкости при внутренних радиальных ее движениях, возникающих в результате взаимодействия молекул газа в пузырьках с прилегающими к ним объемами жидкости При добавлении пузырьков газа мало меняется средняя плотность среды при достаточно малых концентрациях пузырьков, но характер изменения давления меняется существенно. [c.32]

В одномерной системе без дисперсии волновые процессы однозначно определяются поведением характеристик волнового уравнения (4.5), вдоль которых перемещаются точки профиля бегущих волн. Поэтому для выявления качественных особенностей решений начально-краевой задачи (4.5)-(4.6) удобно проследить за распространением волн в системе с помощью графических построений на пространственно-временной плоскости (х, t). Пусть период колебаний границы равен времени пробега волной удвоенного среднего размера системы Т = 21Jс. Начальное возмущение условно разобьем на ряд одинаковых отрезков, движущихся вдоль ломаных, составленных из характеристик t xl — onst (рис. 4.2,а). [c.143]

На возможность получения информации о статистических параметрах турбулентности при изучении взаимодействия световой волны и турбулизованной газовой среды впервые было указано в работе Обухов, 1953). Принципиальные возможности и перспективы развития подобных исследований широко обсуждались в литературе (см., например, Рытое, 1937 Татарский, 1967 Гурвич и др., 1976)). В отличие от хорошо изученного как теоретически, так и экспериментально, приповерхностного слоя Земли, сведения о турбулентности в средней атмосфере сравнительно немногочисленны. Известно, что вертикальная и горизонтальная структура турбулентности в свободной атмосфере неоднородна. В частности, до высоты стратопаузы существуют слои, которые характеризуются резкими градиентами скорости ветра и температуры, а в ряде случаев - наличием регулярных внутренних гидродинамических волн, являющихся источником энергии турбулентного нагревания Александров и др., 1990 Гаврилов, 1974). Нет достаточно полных сведений о вариациях спектра пульсаций показателя преломления атмосферных газов, учитывающих слоистую структуру атмосферы и особенности, связанные с макромасштабными метеорологическими явлениями. Основываясь на измерениях микроструктуры скорости ветра и температуры в таких слоях можно, тем не менее, считать, что соответствующие спектры близки к степенным. Это позволяет, при учете влияния атмосферной турбулентности на характер распространения зондирующего излучения, использовать в малых областях, пространственные масштабы которых много меньше внешнего масштаба турбулентности Ь (связанного с характерным размером крупных анизотропных энергонесущих вихрей), теорию локально-однородной и локально-изотропной турбулентности Татарский, 1967). [c.274]

Проделанный выше переход от среднего напряжения по площадке к напряжению в точке связан с воображаемым процессом уменьшения размеров площадки ДР до нуля, необходимым для п )и-менения анализа бесконечно малых. Законность и обоснованность такого формального процесса, как уже указывалось выше, долгое время были под сомнением и являлись предметом дискуссий среди ученых однако приложение полученных основных уравнений теории упругости к решению задач физики довольно быстро показало эффективность разработанных Методов и дало ряд замечательных результатов, подтвержденных опытом это относится прежде всего к области изучения колебаний и распространения волн (например, звуковых) в упругих телах некоторые более простые задачи этого рода освещены в главах IV и IX настоящей книги. Середина XIX века была особенно богата достижениями в смысле развития теории упругости и получения решений задач, важных для физики и техники здесь главную роль сыгралк работы крупнейшего французского исследователя Сен-Венана и его учеников. В этих условиях постепенно исчезли сомнения в физической обоснованности метода теории упругости, оперирующего как бы с непрерывной, сплошной средой с этой точки зрения иногда говорят, что теория упругости основывается на гипотезе сплошного строения твердых тел. При этом, конечно, нельзя забывать, что такая гипотеза является только рабочей гипотезой-, она диктуется принятым математическим методом исследования и не вторгается в те области физики, которые непосредственно занимаются вопросами строения тел. [c.12]

При объяснении процесса распространения звука в непрерывной среде обычно подчеркивают то обстоятельство, что частички среды колеблются в одну и другую сторону от положения равновесия, причем их среднее положение остается неизменным. Другими словами, указывают на то, что перемещается в пространстве только волна, только звуковая энергия, сама же среда не перемещается. В качестве примера, иллюстрирующего это утверждение, обычно приводят легкую щепочку, качающуюся на поверхности воды, по которой проходит волна. Указывают, что, несмотря на явно видимое глазом движение волны, щеночка колеблется только вверх и вниз и не перемещается вместе с волной. Однако это объяснение совершенно неправильно, если речь идет о звуковых колебаниях высокой интенсивности. Именно эти колебания и нашли широкое применение в различных областях техники. Колебания высокой интенсивности характеризуются рядом особенностей,отличающих их от рассмотренного выше процесса распространения звуковых колебаний малой интенсивности. Это так называемые эффекты второго порядка. Одни из них существуют и в слабых звуках, правда, они настолько малы, что их очень трудно наблюдать. Относительно других скорее можно предположить, что при слабых звуках они не существуют вовсе, а появляются лишь в том случае, если интенсивность звука превышает порог, необходилшй для развития данного явления. [c.16]

Тот факт, что диссипация энергии пропорциональна квадрату градиента скорости, как в формуле (203), приводит, как будет видно, к двум следствиям. Для волн произвольной формы четко выраженные максимумы скорости диссипации всюду, где градпеиты дщ/дх оказываются особенно большими, имеют тенденцию уменьшать такие большие градиенты. Кроме того, для бегущих волн синусоидальпой формы влияние диссипации очень существенно зависит от частоты о. Действительно, средняя скорость диссипации (203) для таких волн равна отношению б (оз/с) к средней акустической энергии (51), что на каждом периоде 2л /со распространения волны дает относительную потерю акустической энергии, равную [c.103]

В последние годы под научным руководством Р.И. Илькаева проведен масштабный цикл работ по фундаментальным исследованиям особенностей физики работы ряда лазеров и свойств вы-сокотемперат фной плазмы. Впервые в России была продемонстрирована работа лабораторной установки с рентгеновским лазером с длиной волны 196 А. Создана новая лазерная установка ЛУЧ на неодимовом стекле с энергией 10 кДж при длине волны 0,35 мкм. Разработаны химические НР(ВР) импульсно-периодические лазеры со средней мощностью излучения (1-10) кВт и рекордной частотой повторения импульсов до 1000 Гц. Для фотодиссоционных лазеров с накачкой излучением фронта ударной волны достигнута рекордная яркость излучения 10 " Дж/стерадиан, что существенно расширяет возможности доставки лазерного излучения на большие расстояния. Проведены уникальные исследования по изучению распространения рентгеновского излучения в протяженных замкнутых полостях. Для различных типов материалов получены значения коэффициентов отражения рентгеновского излучения. [c.338]

Ультразвук (УЗ) — упругие колебания и волны, частота к-рых превышает (1,5—2)-10 Гц (15—20 кГц). Нижняя граница области УЗ-вых частот отделяюш ая её от области слышимого звука, определяется субъективными свойствами человеческого слуха и является условной, поскольку верхняя граница слухового восприятия человека имеет значительный разброс для различных индивидуумов. Верхняя граница УЗ-вых частот обусловлена физич. природой упругих волн, к-рые могут распространяться лишь в материальной среде, т. е. при условии, что длина волны значительно больше длины свободного пробега молекул в газах или межатомных расстояний в жидкостях и твёрдых телах. Поэтому в газах верхнюю границу частот УЗ определяют из условия приблизительного равенства длины звуковой волны и длины свободного пробега молекул при нормальном давлении она составляет 10 Гц в жидкостях и твёрдых телах определяюш им является равенство длины волны межатомным расстояниям, и граничная частота достигает 10 —10 Гц. В зависимости от длины волны и частоты УЗ обладает специфич. особенностями излучения, приёма, распространения и применения, поэтому область УЗ-вых частот удобно подразделить на три подобласти низкие УЗ-вые частоты (1,5 10 —10" Гц), средние (10 —10 Гц) и высокие (10 —10 Гц). Упругие волны с частотами 10 —10 Гц принято называть гиперзвуком. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...