Скорость - сигнал
Cтраница 3
При выборе самописца необходимо учитывать и некоторые другие факторы. Скорость пера должна быть больше, чем скорость сигнала, поступающего из измерительной цепи; обычно достаточен односекундный пробег всей шкалы. Самописец должен иметь плавающую защиту и клемму заземления, чтобы он мог воспроизводить сигнал детектора при отклонении на несколько вольт от потенциала земли. Это последнее требование важно, так как выход многих современных детекторов зависит от потенциала земли. Самописец должен в случае необходимости присоединяться к автоматическому интегратору шарикового или дискового типа ( фирма Disc Instruments, Inc. Отклонение пера самописца на всю шкалу должно быть согласовано с выходом детектора, и на всей шкале должен быть достигнут нулевой баланс с самописцем. Если необходимо записывать небольшие изменения при большом сигнале постоянного тока, может потребоваться дополнительный нулевой баланс. [31]
Если характерное время релаксации необратимой квантовой системы равно т, то на расстояниях L ст кажется возможной квантово-информа-ционная связь, не ограниченная скоростью света. Ограничение L п следует не из-за превышения скорости сигнала над скоростью света, а из-за необходимости предварительного создания канала связи, т.е. коррелированной квантовой системы. [33]
После предвестника, приходящего первым в рассматриваемую точку среды, туда приходит главная часть сигнала, способная привести в действие какой-либо измерительный прибор. Скорость распространения главной части сигнала носит название скорости сигнала. [34]
Для решения этой задачи придется послать из того места, где происходит событие, сигнал к наблюдателю, одновременный с событием. Зафиксировав момент прихода сигнала, наблюдатель измерит затем скорость сигнала и расстояние и внесет необходимую поправку в показания часов, определив точно, когда же на самом деле событие произошло. Если бы существовали сигналы, распространяющиеся с бесконечной скоростью, то использование таких сигналов для оповещения о моменте, когда происходит событие, очень упростило бы дело определения времени события, т.к. наблюдатель получал бы такой сигнал точно в момент совершения события. Однако, эксперименты установили, что в нашем мире сигналы распространяются с конечной скоростью. Можно построить очень хорошую теорию, предположив существование некоторой предельной скорости распространения сигналов с и взяв за основу экспериментальный факт, что ни одним физическим экспериментом нельзя отличить покой от равномерного прямолинейного движения, и из этой теории получить, что электромагнитные колебания распространяются в пустоте именно с предельной скоростью с. Частным случаем электромагнитных колебаний является свет. [35]
В области аномальной дисперсии понятие групповой скорости теряет смысл. Но строгая теория показывает, что и здесь скорость сигнала меньше скорости света в вакууме. [36]
В этой области формула наша непри-ложима. Энергия импульса распространяется со скоростью, которую можно назвать скоростью сигнала, она, как показывает специальное исследование, вне указанной области совпадает с групповой скоростью а внутри нее остается меньше скорости света в вакууме. [37]
При этом движущаяся точка не обязательно должна быть материальной точкой; это может быть также и процесс, который может вызвать материальные изменения. Такой процесс называют сигналом и говорят в таком случае о скорости сигнала. В качестве сигнала радиотелеграфа или радара служит пакет электромагнитных волн. Напротив, монохроматическая, волна не может служить сигналом, поскольку у нее нет ни начала, ни конца. Поэтому для явления распространения такой волны наше утверждение не имеет места. И в самом деле, в § 24 мы видели, что в волноводах могут распространяться волны с фазовыми скоростями ю / / г, большими с. IV ( Оптика), мы узнаем, что фазовые скорости, большие с, могут встретиться при аномальной дисперсии света. Можно указать и на совершенно тривиальные примеры процессов, могущих распространяться со сверхсветовой скоростью, которые, конечно, нельзя было бы, однако, использовать в качестве сигналов. Например, если мы рассмотрим линейку, пересекающую прямую линию под очень малым углом, и будем перемещать линейку перпендикулярно к самой себе со вполне умеренной скоростью, то при достаточно малом угле пересечения точка пересечения будет перемещаться со сверхсветовой скоростью. [38]
А скорость сигнала в неподвижной системе координат согласно соотношению ( 311) может быть как отрицательной, так и положительной величиной. Первое из этих неравенств очевидно: скорость v должна быть меньше скорости сигнала V, чтобы сигнал смог распространяться справа налево в неподвижной системе координат. А вот то, что происходит в точке V с2 / v, требует более подробного рассмотрения. [39]
С фазовой скоростью и распространяется в среде немодулированная волна. Для передачи какой-то информации нужно промодулировать волну, причем экспериментальное значение скорости сигнала не может превосходить скорости света в вакууме. [40]
Однако скорость распространения энергии и в этом случае не может быть больше с. В связи с этим в [ 2, 3J было введено понятие скорости сигнала ыс, определяющей момент прибытия части импульса, которая может быть зарегистрирована прибором. Такое определение ис связано, очевидно, с чувствительностью прибора. Авторы отчетливо наблюдали зоммерфельдовский и бриллюэновский предвестники. [41]
Однако для света это условие выполняется лишь приближенно и тем точнее, чем уже спектр частот сигнала и чем меньше дисперсия света в среде. В областях частот, соответствующих аномальной дисперсии, групповая скорость не совпадает со скоростью сигнала, так как вследствие значительной дисперсии света форма сигнала быстро изменяется по мере его распространения в среде. [42]
С помощью соотношения ( 308) мы немедленно находим систему координат, в которой скорость сигнала V бесконечна. Эта система координат движется со скоростью v - с2 / V с. Ясно, что система координат с бесконечной скоростью V чем-то выделена. [43]
Кроме того, для сред с дисперсией понятие скорости волны становится более сложным и требует дополнительных определений. При исследовании воли с дисперсией оказывается необходимым ввести понятия фазовой скорости, групповой скорости, скорости сигнала, скорости распространения энергии и скорости фронта, которые и будут обсуждаться в этой главе. [44]
Vg / c) 2, связывающей отсчеты времени t и i в этих системах, покажите, что если скорость сигнала в нештрихованной системе больше с, то в штрихованной системе нарушается принцип причинности - сигнал придет раньше, чем он вышел. [45]
Страницы: 1 2 3 4