Индикатриса рассеяния

Уравнение переноса излучения, а также его приближения и различные методы решения, рассмотренные выше, применимы прежде всего к гомогенным средам с молекулярным рассеянием света. Задача оказывается более сложной в случае двухфазных систем. Прежде всего необходимо связать оптические характеристики среды с оптическими параметрами отдельной частицы или неоднородности. Как правило, предполагается, что частицы рассеивают излучение независимо [125]. Индикатриса рассеяния сплошной среды принимается подобной индикатрисе рассеяния отдельной частицы, а интенсивность рассеяния — пропорциональной числу частиц [161]. [c.144]

Формула Рэлея перестает быть справедливой, если размеры рассеивающих частиц превосходят одну двадцатую часть длины световой волны. В этом случае наблюдаются следующие отступления от рэлеевского рассеяния а) интенсивность рассеянного света становится обратно пропорциональной не а б) рассеянный свет оказывается поляризованным лишь частично, причем степень поляризации определяется размерами и формой рассеивающих частиц в) индикатриса рассеяния несимметрична по отношению к направлению первичного пучка света и перпендикулярна ему. [c.314]

Рис. 29.3. Индикатриса рассеяния частицами, малыми по сравнению с К.

Если оценить интенсивность света, рассеянного по разным направлениям, то она окажется симметричной относительно оси первичного пучка и относительно линии, к ней перпендикулярной (рис. 29.3). Кривая, графически показывающая распределение Интенсивности рассеянного света по разным направлениям, носит название индикатрисы рассеяния. При естественном падающем свете индикатриса рассеяния имеет вид, показанный на рис. 29.3, и выражается формулой [c.580]

Рис. 23.5. Индикатриса рассеяния света малыми частицами

Индикатриса рассеяния. Из формулы (23.4) видно, что интенсивность света зависит от угла рассеяния Д. Измерение интенсивности рассеянного света по разным направлениям показывает, что изменение интенсивности симметрично относительно направления первичного пучка и линии, перпендикулярной к нему (рис. 23.5). Кривая, показывающая распределение интенсивности рассеянного света от угла рассеяния, носит название индикатрисы рассеяния. Индикатриса, изображенная на рис. 23.5, характерна для естественного падающего света. Пространственная индикатриса получается вращением кривой на рис. 23.5 около оси ВВ. [c.116]

Если размеры частиц намного больше длины световой волны и частицы прозрачны, то рассеяние в основном определяется геометрическими эффектами преломления света на поверхности частиц и при выходе его наружу. Во всех случаях рассеяния на крупных частицах индикатриса рассеяния вытянута в направлении распространения падающего света. Индикатриса рассеяния света коллоидными частицами золота, размеры которых гя= 3007,(160 мкм), приведена на рис. 23.8. На рисунке [c.117]

Рис. 23.8. Индикатриса рассеяния света крупными частицами

Если возбуждение осуществляется при интенсивностях порядка 10 —10 Вт/см , что вполне достижимо с помощью современных мощных импульсных лазеров, то интенсивность рассеянного света увеличивается на много порядков. Кроме того, помимо линий первого порядка с частотами Vo v появляются и линии более высоких порядков с частотами vo 2vь vo Зv, . Наконец, индикатриса рассеянного света изменяется, становится более вытянутой в направлении распространения возбуждающего [c.312]

Использование мощных перестраиваемых лазеров привело к появлению метода исследования взаимодействия излучения с веществом, который сочетает такие достоинства вынужденного комбинационного рассеяния, как высокая интенсивность, анизотропия индикатрисы рассеяния с широкими возможностями спектроскопии [c.315]

Важной особенностью когерентного варианта активной спектроскопии является то обстоятельство, что в отличие от спонтанного комбинационного рассеяния индикатриса рассеяния существенно анизотропна и рассеянное на молекулярных колебаниях излучение представляет собой хорошо коллимированный практически полностью пространственно когерентный пучок. Его высокая интенсивность и направленность открывает ряд новых возможностей перед спектроскопией рассеяния света. [c.316]

Рис. 12.2. Индикатриса рассеяния при различных параметрах дифракции

Рассмотрим некоторые методы определения концентрации и размера частиц неоднородной среды, основанные на явлении рассеяния света. Лучи света, попадая на частицы неоднородной среды будут рассеиваться во всех направлениях вследствие того, что частицы становятся вторичными источниками излучения. Из теории Ми следует, что угловое распределение света, рассеянного частицами дисперсной среды, однозначно связано с радиусом частицы К. Интенсивность света, рассеянного одной частицей под разными углами к направлению падающего луча (индикатриса рассеяния света), определяется следующим соотношением [c.243]

При малых размерах частиц R X) индикатриса рассеяния является симметричной. С увеличением размера частиц доля света рассеянного вперед, растет (эффект Ми) и индикатриса теряет симметрию относительно плоскости, перпендикулярной к падающему лучу. В зависимости от размера и концентрации частиц (вида индикатрисы рассеяния) применяют различные методы определения размера частиц метод асимметрии индикатрисы, [c.243]

Метод асимметрии индикатрисы основан на измерении степени асимметрии индикатрисы рассеяния света, которая несет информацию о размере частиц в дисперсном потоке. Если измерять интенсивность света, рассеянного вперед под углом у к падающему пучку и рассеянного назад под углом 180 — у к падающему пучку, то отношение интенсивностей рассеянного света будет за- [c.243]

Введем уу = Ъ (г. V, й, й ) — спектральную индикатрису рассеяния, представляющую собой долю рассеянной лучистой энергии, попадающей за единичное время в единичный телесный угол около направления й из-за рассеяния фотонов, первоначально движущихся вдоль вектора Й. Для спектральной индикатрисы рассеяния можно написать условие нормировки [c.161]

Коэффициенты 6v, учитывают вид индикатрисы рассеянии ] os(ii, x ) da J (Q )7 , (Q, a )dQ [c.171]

Для осесимметричных индикатрис рассеяния выражения для компонент L, т несколько упрощаются [c.172]

В релеевской области амплитудно-частотные характеристики практически не зависят от формы отражателя. Их индикатрисы рассеяния изотропны (близки к круговым), амплитуды отраженных сигналов пропорциональны kbY. [c.106]

В резонансной области индикатрисы рассеяния имеют сложный характер. Аналитически они выражаются в виде плохо сходящихся рядов по специальным функциям. Эта область наименее изучена, инженерные формулы для расчета отраженных сигналов практически отсутствуют. [c.106]

Рис. 5.39. Индикатрисы рассеяния трансформированных волн при падающей поперечной волне, измеренные для реального дефекта типа несплавления высотой 3 мм (а), 6 (б) и 9 мм (в) при различных углах падения

В случае, если рассеяние по частотам отсутствует и имеет место только рассеяние по направлениям, задача существенно упрощается. Поскольку перераспределение энергии по частотам не происходит и рассеяние осуществляется в том же частотном интервале dv, то, применяя аналогичные рассуждения, получаем определение индикатрисы рассеяния, являющейся частным случаем функции рассеяния. Ее физическое определение раскрывается выражением [c.39]

Принцип обратимости приводит к уравнению взаимности для индикатрисы рассеяния [c.40]

Реально обычно приходится иметь дело с изотропными средами, у которых все перечисленные оптические параметры не зависят от направления приходящего луча s. Помимо того, функция и индикатриса рассеяния [c.40]

Радиационные характеристики среды [спектральный абсолютный показатель преломления п , спектральные коэффициенты поглощения и рассеяния спектральная индикатриса рассеяния Yy(s. s)] в общем случае зависят от ее химического состава, температуры Т, давления р и частоты излучения v. Аналогично и радиационные характеристики граничной поверхности [спектральный коэффициент отражения спектральная направленная излуча-тельная способность и индикатриса отражения р, (s, s)] будут зависеть от химического состава и физической структуры граничной поверхности, от температуры и частоты излучения, а также от оптических свойств среды, соприкасающейся с данным местом граничной поверхности. [c.91]

Отсутствие рассеяния по частотам приводит к тому, что функция рассеяния излучения Г (s, s, v, v) вырождается в индикатрису рассеяния среды (1-57) [c.95]

Из приведенного выражения (3.41) следует, что даже в этом упрощенном варианте на величину потока излучения сказывают существенное влияние все оптические свойства слоя, в том числе и вид индикатрисы рассеяния. В этой связи следует отмегить, что величина коэффициента поглощения таких материалов, как пористое стекло и кварцевая керамика, целиком определяется их химическим составом. В то же время на коэффициент рассеяния основное влияние оказывает форма, ориентация и концентрация рассеивающих центров, какими являются поры. Это важное для технологии обстоятельство позволяет регулировать ошические характеристики проницаемых матриц из полупрозрачных материалов. [c.62]

В терминах электронной теории можно следующим образом охарактеризовать механизм процесса. Электрическое поле падающей волны раскачивает заряженные частицы (электроны), и возникает рассеянное излучение, которое в грубом приближении можно описать полученными ранее соотношениями для гармонического осциллятора, излучающего под действием вынуждающей силы (см. 1.5). В частности, сразу понятно, почему наиболее интенсивно рассеивается коротковолновое излучение. Известно, что интегральная интенсивность излучения диполя пропорциональна четвертой степени частоты (ш lA ). Следовательно, голубой свет рассеивается значительно сильнее красного (Хкр/ гол = 1,6). Индикатриса рассеяния похожа на распределение потока электромагнитной энергии в пространстве (см. 1.5), полученное на основе очевидного положения об отсутствии излучения в направлении движения осциллирующего электрона. [c.353]

Система уравнений (4.5.10), (4.5.11), представляющая собой обобщение известного дифференциально-разностною приближения Шустера—Швар-цшильда на случай селективного излучения при произвольных индикатрисах рассеяния, была получена В. Н. Андриановым [20]. Пусть теперь выполняются следующие допущения [c.167]

Диффузионное приближение. Дальнейшее развитие дифференциальных методов расчета процесса переноса излучения привело к. созданию диффузионного приближен ия (В. А. Фок, С. Росселанд). В рамках указанного приближения можно показать, что связь вектора лучистого потока энергии qR с полной объемной плотностью энергии излучения аналогична известному соотношению между диффузионным потоком и градиентом концентрации. Далее сформулирован метод расчета поля излучения в рамках диффузи энного приближения с учетом селективности излучения и п эо-извольной формы индикатрис рассеяния [20]. [c.168]

Нетрудно убедиться в том, что для симметричных индикатрис рассеяния, удовлетворяющих условию7v (Й, 0/)== = Yv ("О), для всех значений I коэффициенты fiv.j равны между собой [c.171]

Здесь jx — объемная спектральная плотность спэнтан-ного излучения частоты v, kx—спектральный коэффициент ослабления излучения, pv — спектральный коэффициент рассеяния, — спектральная индикатриса рассеяния лучистой энергии, попадающей за 1 с в единичный те есный угол около направления й из-за рассеяния фотонов, первоначально двигавшихся вдоль вектора й. [c.186]

Зная огибающие последовательности эхо-сигналов во времени сканирования t и время (или N при данном F), нетрудно графоаналитически рассчитать снижение чувствительности с увеличением скорости W - На рис. 5.27 в качестве примера отображены результаты графоаналитического расчета изменения предельной чувствительности к отражателям с круговой индикатрисой рассеяния, расположенным на определенной глубине, в зависимости от скорости сканирования при стабильном акустическом контакте Sni — чувствительность при = O i. = 0J5. Видно, что повышение скорости сканирования даже при идеаль- [c.241]

Знал огибающие амплитуд при заданных диаграммах направленности, можно определить индикатрису рассеяния дефекта. Под индикатрисой рассеяния агражателя (дефекта) понимают нормированную функцию, описываюрлую ноле отражаемой в направлении к преобразователю УЗ-волны, падающей на дефект. [c.243]

Индикатриса наиболее полно характеризует конфигурацию и ориентацию дес юкта. Однако определение как индикатрис рассеяния, так и огибающих амплитуд весьма сложно и трудоемко. В связи с. этим в практике УЗ-дефек юскопии ограничиваются [c.243]

При реализации ЗЭМ в виде схемы тандем (схема 6 в табл. 5.7) направления наблюдения обратного и зеркального сигналов разнесены в плоскости ПрОЗВуЧИВаНИЯ на угол бнабл = — ( i + а), а в частном случае симметричной схемы — на угол 0,пах- Поэтому, сравнив амплитуды эхо- и зеркального сигналов, можно определить направление главного вектора индикатрисы рассеяния дефекта. Установлено, что в диапазоне реальных значений б ах индикатрисы рассеяния в пределах одного класса отражателей различаются мало, в то время как индикатрисы плоскостных и объемных дефектов, представляющих разные классы, отличаются существенно. В связи с этим для количественной оценки класса дефекта удобно ввести новый критерий — акустический коэффициент формы дефекта Кф. Применительно к контролю ЗЭМ коэффициент формы определяют в виде отношения (или разности в дБ) амплитуды Лобр сигнала, отраженного от дефекта обратно переднему преобразователю, к амплитуде сигнала А а, прошедшего от одного преобразователя к другому и отраженного от дефекта и внутренней поверхности изделия (рис. 5.35), т. е. [c.260]

Метод исполь.зует особенности формирования индикатрис рассеяния (ИР) продольных и поперечных волн для дефектов различного типа. В качестве примера на рис. 5.39 показаны некоторые ИР для несплавлений. Излучение осуществлялось преобразователем с переменным углом ввода, D p = 18 мм, / = 1,8 МГц углы падения поперечных волн у = 50° < 7 рз (сплошные линии), Y = 57° = 7крз (штрихпунктирные линии), 7 = 65° > 7 рз (штриховые линии). Поле продольных волн исследовалось точечным приемником на обеих поверхностях образцов. На основании анализа ИР трансформированных продольных волн можно выделить следующие закономерности. ИР состоят из двух лепестков максимум нижнего лепестка расположен под углом фн 10. .. 20°, максимум верхнего лепестка при фа = 180°. Физическая природа образования обоих лепестков различна. Верхний лепесток образуется в результате трансформации поперечной волны, падающей на острый край несплавления. Видно, что, если не считать небольшого подъема при Я = 6 мм, амплитуда краевой волны остается почти постоянной. [c.268]

Суть метода заключается в следующем (схема 10 в табл. 5.7). В контролируемое изделие излучают прямым преобразователем импульсы продольных волн и принимают наклонным преобразователем два импульса трансформированных поперечных волн под углом 7 = 90 —ar sin ( f/ ). Первый импульс соответствует отражению (дифракции) ближайшей к преобразователям точке дефекта, второй импульс —дифракции донного сигнала на удаленной от преобразователя точке дефекта. В случае объемного дефекта амплитуда первого импульса Пц значительно больше амплитуды второго импульса Urt по нескольким причинам. Во-первых, на цилиндрической поверхности наблюдается трансформация волн в соответствии с законом Снеллиуса, 30. .. 40 % энергии падающей на цилиндр волны переходит в энергию поперечной волны. Во-вторых, амплитуда донного сигнала существенно ослабляется поперечным сечением дефекта. В-третьих, амплитуда волны, трансформированной на нижней поверхности дефекта, значительно меньше, чем на верхней, поскольку направление распространения волн на приемник составляет угол Ф = = 125°, в то время как максимум индикатрисы рассеяния лежит в диапазоне углов 20. .. 60°. В связи с изложенным коэффициент [c.269]

Выражение (1-47) позволяет также определить количество энергии, которое рассеивает элементарный объем среды. Однако, каким образом рассеянная средой энергия распределяется по различным направлениям (в общем случае и по частотам), остается неизвестным. Для оценки количественного распределения рассеивае мой электромалнитной энергии вводятся дополнительные оптические параметры (функция рассеяния и индикатриса рассеяния). Рассмотрим их физическую сущность. [c.38]

Высокотемпературные установки с псевдоожиженным слоем (1971) -- [ c.83 ]

Основы физики и ультразвука (1980) -- [ c.166 ]

Оптика (1986) -- [ c.117 ]

Атмосферная оптика Т.2 (1986) -- [ c.11 , c.19 , c.56 , c.105 , c.120 , c.128 , c.145 , c.172 ]

Атмосферная оптика Т.4 (1987) -- [ c.22 , c.23 , c.28 , c.45 , c.120 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...