Резонанс и отражение

Глава V РЕЗОНАНС И ОТРАЖЕНИЕ [c.108]

С точки зрения теоретического осмысливания явления краевого резонанса как одной из специфических особенностей колебаний упругих тел конечных размеров важную роль сыграли работы [179, 244 ]. В них показана связь между явлением краевого резонанса и особенностями процесса отражения волн от свободного торца упругого волновода. Оказалось, что в случае упругого волновода нет простого решения тривиальной задачи акустики об отражении распространяющейся моды от идеального торца волновода. В связи с наличием преобразования типов волн при отражении от свободной поверхности в упругом волноводе сумма падающей и отраженной распространяющихся мод не удовлетворяет нулевым граничным условиям по нормальным и касательным напряжениям одновременно. Обеспечить выполнение граничных условий можно только с привлечением нераспространяющихся мод. Авторы работ [179, 244] были первыми, кто использовал нераспространяющиеся моды для улучшения точности выполнения граничных условий и описания процесса отражения. [c.186]

При измерении толщины стенки резонансным методом при отсутствии акустического контакта между искателем и изделием на экране прибора видны измерительные импульсы, а при наличии контакта на экране появляются резонансные импульсы. Измерение толщины стенки заключается в совмещении измерительных импульсов с резонансными. Четкий резонанс может быть -только при параллельности поверхностей ввода и отражения ультразвуковых колебаний. При непараллельности этих поверхностей резонанс не возникает и измерения невозможны. Погрешность измерений этим методом колеблется от 0,1 до 3 % толщины стенки при диапазоне измерений от 0,1 до 300 мм. [c.129]

Резонансный метод основан на возбуждении в стенках контролируемого изделия стоячих упругих волн. Стоячие волны возникают в результате интерференции посылаемой и отраженной звуковых волн в условиях резонанса, т. е. совпадения частоты возбуждающих колебаний с собственной характеристической частотой колебаний изделия. Индикаторы, отмечающие 120 [c.120]

Приведенный на рис. 23, а фрагмент двухкоординатного распределения Wq (х, КИ) подтверждает вывод, что резонансы полного отражения появляются только при выходе в зону [1,2 , где 6 / < хС 1 (здесь при ф = О для симметричной решетки плюс и минус первые гармоники равны между собой и, хотя формально М = 3, они выступают как одна и фактически М = 2). Заметим, что существует минимальная толщина слоя, обеспечивающая полное отражение (h > 0,21). При несимметрии [c.60]

При увеличении б точки (х) = О смещаются в сторону длинных волн, расстояние между ними уменьшается, а количество их возрастает. Диэлектрическое заполнение щелей, угол наклона лент решетки или их толщина качественно не изменяют характер изолиний на плоскости х, б. Изменяется положение линий отсечки, а значит, и величина частотной области существования резонансов и количество распространяющихся волноводных волн. Кроме того, с ростом е и для Я-поляризованных волн появляются условия существования резонансов полного отражения. [c.115]

Обсудим вопросы проявления резонансов на флоке-волнах в конкретных ситуациях. Прежде всего укажем, что уравнение (2.56) с достаточной точностью описывает местоположение резонансов лишь при весьма слабой связи диэлектрического слоя и высших волн решетки, когда элемент связи (решетка) слабо возмущает соответствующее колебание резонатора. Если взаимодействие слоя и решетки учитывать по первой наиболее слабо затухающей высшей волне с номером q — —1 при ф > О и = 1 при Ф = О, то для резонанса полного отражения получим следующее условие [c.121]

Рис. 66. Расщепление резонансов полного отражения для несимметричной решетки ( -поляризация, и = 0,84, е = 2,07, — 0)

Как отмечено в 4, резонансные явления рассматриваемого типа присущи и ди-электрическим слоям, содержащим решетку внутри себя (см. рис. 22). Линии равного уровня коэффициентов прохождения по мощ- q2 ности через ленточную решетку в слое тефлона для обеих поляризаций представлены на рис. 67 (линии полного отражения энергии даны штриховыми). В данном случае роль отдельных резонансных элементов играют две половинки слоя, в соответствии с чем период повторения резонансов полного отражения по оси hU теперь для резонансов на -волне равен (Г,е) . Из сопоставления рис. 67, а [c.125]

Параметры, соответствуюш,ие геометрическим резонансам I, представлены в табл. 1. В случае Я-поля-ризации наблюдается также геометрический резонанс (резонанс И), когда волна падает нормально к одной из граней зубца, а вдоль другой грани укладывается целое число полуволн. В этом случае отраженное поле состоит лишь из одной гармоники, распространяющейся обратно в передатчик. При этом резонансе выполняются следующие условия 2х sin ф = — т и ij5 = 90° — ф при ф > О, =—ф при ф< 0. Здесь т — номер гармоники, амплитуда которой равна единице, т — число полуволн, укладывающихся вдоль неосвещенной грани зубца. Резонансы I и И носят очевидный характер. Совместное использование соотношений взаимности [c.143]

Резонансный метод основан на возбуждении в объеме материала непрерывных ультразвуковых колебаний, частота которых периодически меняется. Плавно изменяя частоту, получают эффект резонанса ультразвуковых колебаний, который фиксируется в виде импульсов на экране электронно-лучевой трубки. Эффект резонанса наступает всякий раз, когда толщина изделия равна целому числу полуволн ультразвука, то есть в случае возникновения стоячих волн ультразвуковых колебаний, излучаемых и отраженных от противоположной стороны изделия. Момент возникновения стоячих волн фиксируется на экране электронно-лучевой трубки по всплескам импульсов (рис. 8.19). Если в материале имеется дефект, то резонанс [c.565]

Если температура пластинки изменяется во времени, то при облучении ее пучком монохроматического света наблюдается последовательность резонансов Фабри-Перо, т. е. периодические осцилляции интенсивности проходящего и отраженного света. Пластинку зондируют обычно по нормали к поверхности. Иногда применяют небольшие углы падения (54-20°) с целью избежать паразитных сигналов от интерференции пучка между поверхностями оптического окна установки, расположенного между лазером и исследуемой пластинкой [6.11, 6.12]. В технологических установках (для нанесения тонких пленок и т. д.) иногда проводят зондирование при больших углах падения (р 70° [c.132]

Явления нелинейного резонанса и хаотизации движений нелинейного ротатора находят отражение в дифференциальном неавтономном уравнении второго порядка вида [c.17]

Звуки, издаваемые бутылкой, когда мы дуем поперек ее горлышка, — просто резонанс, хотя несколько отличающийся от резонанса в трубе. Этот вид резонанса больше похож на поведение груза на пружине, чем на наложение прямой и отраженной волн, создающее в резонансной трубе стоячую волну большой амплитуды. Если заткнуть отверстие велосипедного насоса и нажать на его ручку, воздух внутри будет действовать как пружина. Если наверху пружины закрепить груз, нажать на нее и отпустить, груз будет регулярно колебаться вверх-вниз при одной и той же пружине и одном и том же грузе эти колебания будут происходить с постоянной частотой. Обычно частота колебания пружины под грузом, так называемая собственная частота, относительно невелика — всего несколько сотен колебаний в минуту. Если нагрузка небольшая, а пружина достаточно тугая, собственная частота может увеличиться до многих сотен колебаний в минуту и попасть уже в слышимый диапазон. Почему пружины обладают собственной частотой Если вместо того, чтобы заставлять груз колебаться вверх и вниз, мы осторожно и плавно опустим его на пружину, она сожмется на определенную величину, которая зависит не только от массы нагрузки, но и от жесткости пружины жесткая пружина опустится на меньшее расстояние, чем мягкая. Для того чтобы сжаться под нагрузкой, пружине потребуется определенное время, как и для того, чтобы распрямиться, когда нагрузку снимут. Следовательно, частота колебаний пружины зависит от расстояния, которое она проходит при сжатии, и от скорости, с которой она сжимается. Все эти рассуждения применимы и к велосипедному насосу с заткнутым отверстием. [c.151]

Угол, при котором наблюдается резонанс, т. е. совпадение падающей и отраженной волн [c.27]

Циклотронный резонанс в полупроводниках и металлах. Циклотронная частота электронов, движущихся в кристалле, находящемся в однородном постоянном внешнем магнитном поле, может быть измерена путем исследования поглощения и отражения циркулярно поляризованной электромагнитной волны соответствующей частоты, распространяющейся вдоль магнитного поля. При совпадении частоты волны с циклотронной частотой наступает циклотронный резонанс, проявляющийся в резком усилении поглощения и отражения волны от поверхности кристалла. Этот резонанс был независимо предсказан Дорфманом [61] и Динглом [62]. [c.170]

Резонансный метод основан на возбуждении в толще материала непрерывных ультразвуковых колебаний, частота которых периодически меняется. Эффект резонанса наступает всякий раз, когда толщина изделия равна целому числу полуволн ультразвука, т. е. в случае возникновения стоячих волн ультразвуковых колебаний, излучаемых и отраженных от дна изделия. [c.72]

До настоящего времени отсутствуют экспериментальные исследования эффектов, связанных с новыми волнами в гиротропных кристаллах (см. о них 10). В этой связи следует отметить, что такие исследования при низких температурах представляли бы большой интерес, поскольку наличие в кристалле трех волн, имеющих одну частоту и различные показатели преломления, коэффициенты поглощения и поляризацию, при благоприятных условиях, как это показано в п. 10.5 и п. 10.8, должно приводить к целому ряду эффектов. В частности, в п. 10.5 указывалось, что правее точки поворота ) (см. рис. 3) для левых волн, если пренебречь поглощением, начинается область полного отражения (/ = 1). Если пространственная дисперсия не учитывается, область сильного отражения в диэлектриках располагается правее (в шкале частот) резонанса. Поэтому обнаружение сильного отражения левее резонанса и вне линии поглощения являлось бы подтверждением указанного на рис. 3 хода дисперсионных кривых для гиротропного кристалла в окрестности [c.286]

Коэф. усиления К. равен отногпению мощности, отводимой в нагрузку, к мощности сигнала, поступающего во входной резонатор. Он достигает 60 дБ (10 раз). Это обусловлено почти полным отсутствием во входном резонаторе затрат мощности сигнала на модуляцию электронов но скорости однородно заряженный пучок половину периода потребляет мощность, а половину периода отдаёт её полю. Поэтому достаточно высокий уровень напряжения па зазоре, требуемый для эфф. модуляции, может быть получен и при малой мощности входного сигнала за счёт высокой добротности резонатора, настройки в резонанс и подбора уровня связи с входным фидером, обеспечивающим отсутствие отражения мощности. [c.383]

Резонансы полного отражения срываются в точке скольжения первой пространственной гармоники. Значения Хс = (1 + sin ф) на рис. 58 выделены штрихпунктиром. Линии полного отражения при пересечении их с линиями х=хск 0брываются для разных углов при одних и тех же близких значениях б. Первые линии полного отражения обрываются при [c.114]

Итак, при 6i Ф 82 существуют такие наборы параметров х, б и 0, при которых под действием падающего поля возбуждаются колебания периодической решетки, близкие к собственным колебаниям соответствующего периодического открытого резонатора, и это приводит к полному отражению падающей волны. Неравенство 6i Ф 63 означает, по существу, что связь полей в зонах прохол<дения и отражения должна осуществляться ТЕМ-волнами, постоянные распространения которых не совпадают. Из численного анализа следует, что добротность резонансов в точках полного отражения изменяется при возрастании 6 и увеличивается в тех случаях, когда они располагаются ближе к границе, за которой область становится нерезонансной (рис. 61). На рис. 61, а (под рисунками величины N, Mi и — составляющие вектора [N, М , М2], определяющего режим связи полей над и под решеткой) приближение к границе, разделяющей резонансную и нерезонансную области, происходит при уменьшении Эффект полного отражения на фоне полной прозрачности решетки становится все более высокодобротным и исчезает с пересечением границы 63 = 1. На рис. 61, б добротность режимов полного отражения возрастает по мере приближения 0 к значению 0,37, отделяющему области с 44 + М2 = 3 и Mi + = = 2. Во второй из них не выполнены условия реализации режима полного отражения, так как постоянные распространения волн, распространяющихся в различных каналах, совпадают, т. е. связь, по существу, происходит на одной волноводной моде. [c.119]

Итак, полупрозрачная двухэлементная ножевая решетка (см. рис. 28, б) может полностью отражать падающие Е- и Я-поляризованные волны, причем режимы полного отражения Я-поляризованных волн можно реализовать и в длинноволновой части диапазона (х <с I), и в тех случаях, когда геометрически решетка почти полностью прозрачна ( 8/ — 11 4 1, / = 1,2). Резонансы в точках полного отражения обусловлень наличием волноводных областей взаимодействия. Достаточным условпем реализации таких режимов при прогонке по одному из параметров в случае х < (1 dz sin tp) является существование в двух соседних волноводных областях в целом не менее двух распространяющихся гармоник с различными постоянными распространения. Аналогичные режимы можно реализовать (при выполнении соответствующих условий) и для решеток волноводного типа других конфигураций. Определяющим условием при этом будет количество волноводных гармоник (не меньше двух), обусловливающих связь прошедшего и отраженного полей, независимо от того распространяются они в одной волноводной области (жалюзи, решетка из брусьев) или в изолированных волноводных областях (двухэлементная ножевая решетка), т. е. существует мем<ду ними интерференционное взаимодействие или пет. Если постоянные распространения одинаковы, то связи на двух волноводных волнах может оказаться недостаточно для наблюдения режимов полного отражения. [c.119]

Для борьбы с шумом применяют пассивные и активные методм. Первый из них заключается в применении различных гасителей, принцип действия которых основан на изоляции и отражении звуковых колебаний или на рассеивании (демпфировании) энергии этих колебаний, и второй — на устранении конструктивными мерами причин, возбуждающих шум, или ослаблении действия этих причин. К первому методу может быть отнесена также частотная отстройка системы с целью устранения волнового резонанса. , , [c.313]

Иммерсионные резонансные толщиномеры, как правило, применяют для непрерывного контроля толщины изделий. Их действие основано на резком уменьшении амплитуды отраженной от изделия ультразвуковой волны при установлении резонансов и стенке контролируемого изделия. При нормальном надении плоской ультразвуковой волны на поверхность контролируемого изделия минимумы коэффициента отражения наблюдаются при частотах / = n l2d. [c.241]

В некоторых случаях, например в кольцевых лазерах или системах с многопроходными кюветами (лазеры на красителях, системы полного вывода из резонаторов и др.), диэлектрические зеркала располагаются под наклонным углом падения. При этом покрытия изготовляются несколько более толстыми, чем для обьмных лазерных зеркал. Это нужно для того, чтобы компенсировать множитель со8 0, входящий в условие резонанса Апёсоъв = Х0. Из-за различия величин и отражение волн с 8- и р-поляризацией различно. При этом у стоп с одинаковой фазовой толщиной величины и Кр в центре полосы непрозрачности даются соответственно выражениями [c.198]

Эффекты магнитных воздействий в жидкостях мало-численнее, возможно, вследствие меньшей изученности. Известны механический эффект — магнитострикция магнитотепловые эффекты оптические эффекты изменение оптической плотности, коэффициентов рассеяния и отражения, эффект Фарадея [ф=/1(Я)], эффект двойного лучепреломления, Коттон—Мутона 1А 1 /г где АК— разность хода лучей], расш,епление спектральных линий в результате эф кта Зеемана, дисперсия магнитооптического вращения, круговой дихроизм в продольном магнитном поле электрические эффекты, связанные с изменениями электропроводности и диэлектрической проницаемости в магнитном поле такие магнитные эффекты, как ядерный магнитный и электронный парамагнитный резонансы. [c.33]

Радиоволновой неразрушающий контроль основан на анализе взаимодействия электромагнитного излучения радиоволнового диапазона с объектами контроля. На практике наибольшее распространение получили сверхвысокочастотные (СВЧ) методы, использующие диапазон длин волн от 1 до 100 мм. Взаимодействие радиоволн может носить характер взаимодействия только падающей волны (процессы поглощения, дифракции, отражения, преломления, относящиеся к классу радиооп-тических процессов) или взаимодействия падающей и отраженной волн (интерференционные процессы, относящиеся к области радиоголографии). Кроме того, в радиодефектоскопии могут использоваться специфические резонансные эффекты взаимодействия радиоволнового излучения (электронный парамагнитный резонанс, ядерный магнитный резонанс и др.). Использование радиоволн перспективно по двум причинам достигается расширение области применения неразрушающего контроля, так как для контроля диэлектрических, полупроводниковых, ферритовых и композитных материалов радиоволновые методы наиболее эффективны во вторых появляется возможность использования радиоволн СВЧ диапазона. [c.420]

Анализ выражений (4.37) и зависимостей, представленных на рис. 88, 89, позволил нам установить самые общие акустические и механические свойства решетки. Чтобы получить более глубокие представления о физических процессах, происходящих на частотах резонанса и антирезонапса системы пластины — жидкость, необходимо изучить пространственное распределение характеристик звукового поля в окрестности решетки и колебательную скорость поверхности пластинок. С этой целью на рис. 90 и представлены распределения модулей звукового давления и колебательной скорости жидкости в окрестности одного периода решетки при 0 = 0. Здесь же, на участке О < л рядом с кривыми указаны также значения фазы давления и колебательных скоростей. Из данных рис. 90, а хорошо видно, что в области резонанса (///] лг 0,4) перед решеткой образуется стоячая волна за счет интерференции падающей и отраженной от решетки волн. Поскольку значение на этих частотах мало (котр соответственно велико), амплитуда звукового давления в стоячей волне близка к 2ро (где ро — звуковое давление в падающей волне). В начале щели (х л 0) звуковое давление резко падает за счет значительной податливости пластин, однако к концу щели (х л I) несколько возрастает и уже за решеткой остается постоянным по амплитуде. Значение фазы давления остается практически неиз.менным по всей длине щели. [c.172]

Наиболее просто изготовить согласующее устройство в виде реактивного ввинчиваюшегося штыря, расположенного посередине широкой стеики воляоюда (рис. 22). Эквивалентной схемой такого штыря является последовательное соединение индуктивности и емкости, т. е. последовательный резонансный контур. Если длииа штыря меньше четверти длины волны в волноводе, то он действует как емкость, а если больше — то как индуктивность. При длине штыря, точно равной четверти длины волиы в волноводе, наступает последовательный резонанс, и общее параллельное сопротивление в эквивалентной схеме становится равным нулю, что приводит к полному отражению падающей волны. Чтобы регулировать фазу отраженной волны, штырь делают перемещающимся вдоль оси волновода, для 38 [c.38]

Смотреть страницы где упоминается термин Резонанс и отражение : [c.109] [c.113] [c.115] [c.117] [c.119] [c.121] [c.123] [c.205] [c.100] [c.417] [c.114] [c.126] [c.180] [c.173] [c.242] [c.121] [c.144] [c.223] [c.235] [c.155] [c.391]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...