Cтраница 3
В § 11.1 и 11.2 отмечалось на примерах устройств возбуждения резонаторов и волноводов, что при рассмотрении волновых процессов в изолированных структурах обычно должна быть задана падающая волна. Процесс в целом есть дифракция, поскольку эта волна возбуждает некоторое поле в структуре и отражается назад. Если все входящие в рассмотрение волны являются направляемыми, будем употреблять выражение волноводная дифракция. [31]
Таким образом, влияние вязкости на ослабление колебаний очень невелико, за исключением случаев звука очень высокой частоты и, следовательно, малой длины волны. Даже для К 10 см расстояние I равно почти 10 км. Когда мы перейдем к рассмотрению волн в трех измерениях, то увидим, что в большинстве случаев влиянием вязкости можно пренебречь по сравнению с уменьшением интенсивности вследствие сферического расхождения. Интересно, однако, отметить, что существует физический предел частоты колебаний, могущих распространяться на значительные расстояния. [32]
Другая концепция, введенная в анализ явления снижения сопротивления, основана на том факте, что жидкие нити в турбулентном поле течения непрерывно растягиваются. Поскольку известно, что упругие жидкости имеют высокое сопротивление растяжению, это было выдвинуто в качестве возможной причины пониженного уровня интенсивности турбулентности в таких жидкостях. Интересно заметить, что подход, основанный на рассмотрении волн сдвигаг вводил бы в рассмотрение критерий Е12 и, следовательно, согласно уравнению ( 7 - 2.29), давал бы несколько иную зависимость от числа Рейнольдса. [33]
Основные доводы в пользу корпускулярной теории света ( фотоэффект и излучение света атомами) переносятся в часть IV, где их трактовка будет более содержательной. В этой главе мы задаемся лишь вопросом, будет ли работать определенная, очень простая корпускулярная модель. Когда эта простая модель терпит неудачу, мы начинаем поиски другой простой модели. Это приводит нас к рассмотрению волн. [34]
Следовательно, каждой поперечной компоненте электрического поля Е соответствует определенное магнитное поле. Если направления векторов Е и В не меняются с течением времени, то говорят, что волна плоско или линейно поляризована. Согласно уравнениям (11.11) различные компоненты одного и того же поля никак не связаны между собой. Следовательно, не теряя общности, мы можем ограничиться рассмотрением плоско поляризованных волн. Векторы Е и В перпендикулярны направлению распространения и друг другу. Из уравнений (11.11) видно, что три вектора Е, В и. К) образуют правую систему векторов. [35]
Следовательно, каждой поперечной компоненте электрического поля Е соответствует определенное магнитное поле. Если направления векторов Е и В не меняются с течением времени, то говорят, что волна плоско или линейно поляризована. Согласно уравнениям (11.11) различные компоненты одного и того же поля никак не связаны между собой. Следовательно, не теряя общности, мы можем ограничиться рассмотрением плоско поляризованных волн. Векторы Е и В перпендикулярны направлению распространения и друг другу. В т п ( или k) образуют правую систему векторов. [36]
Применим изложенные выше общие соображения к явлению ВКР. Обозначим ю частоту лазера, юв - колебательную частоту, со / сог, - комбинационные частоты. При полном исследовании ВКР необходимо рассматривать систему уравнений для связанных волн на всех этих частотах, которые могут, вообще говоря, распространяться во многих направлениях. В такой постановке задача оказывается слишком сложной, и поэтому приходится делать ряд упрощающих предположений. Во-первых, исключать из рассмотрения волны с частотой со, что оправдывается сильным поглощением средой оптических фононов. [37]
Предположим, что волны не затухают. Также предположим, что электроны теплые, а ионы холодные, поэтому давление р имеет конечное значение для электронов и равно нулю для ионов. Будем считать, наконец, что все интересующие нас частоты лежат значительно ниже ионной плазменной частоты. Если это так, то в любой момент времени при рассмотрении волны имеется квазинейтральность ( V-E 0) и, более того, мгновенные скорости электрона и иона равны друг другу. [38]
В модели с большой энергией активации первой реакции, т.е. при сильной зависимости времени индукции от температуры, при достаточно большой начальной энергии волна выходит на колебательный режим, соответствующий в среднем нормальному режиму распространения детонации. При начальной энергии, меньшей некоторого порогового значения, вначале также образуется волна детонации, т.е. реакции идут в узкой области непосредственно за ударной волной. Однако в дальнейшем фронт экзотермической реакции начинает весьма быстро отставать от головной ударной волны. Естественно, что рассмотрение дефлаграционной волны требует использования другой модели, учитывающей процессы переноса. Экспериментально наличие пороговой энергии инициирования волн детонации в химических системах известно давно, и процесс инициирования при концентрированном подводе энергии хорошо изучен. [39]
Движение пламени по газовой смеси называется распространением пламени. При этом газовая смесь делится на две части - сгоревший газ, через который пламя уже прошло, и несгоревший газ, который вскоре войдет в область пламени. Граница между этими двумя частями горящей газовой смеси называется фронтом пламени. Распространение пламени бывает двух типов: детонационная волна и волна горения. Детонационная волна является одним из видов ударной волны, распространение которой сопровождается тепловыделением благодаря химическим реакциям во фронте пламени. При этом имеется разница давлений перед и за фронтом волны ( фронтом пламени); скорость распространения детонационной волны превышает скорость звука. Волна горения характеризуется тем, что пламя распространяется посредством теплопередачи и диффузии активных молекул от фронта пламени, последовательно преобразовывая несгоревший газ в продукты сгорания. Скорость распространения волны горения значительно ниже скорости звука, а разностью величин давления перед и за фронтом волны можно пренебречь. В данной книге уделим основное внимание рассмотрению волны горения при наличии горячего пламени, называя это просто распространением пламени. [40]