Cтраница 4
Может представить некоторый интерес то, что эта идея пришла ко мне во время лекции В. Будучи тогда молодым профессором, занятым лишь теоретическими проблемами в других областях, я не смог заинтересовать ни одного экспериментатора своей идеей, касающейся эксперимента с нарастающими волнами в длинном предварительно напряженном стержне; это окончилось тем, что я сам принялся за проблему, начав, таким образом, серию экспериментов, которые продолжают еще ставиться, хотя прошло уже около четверти века. [46]
Результаты опытов с волнами конечной амплитуды в 50 - е и 60 - е гг. XX века показали, что одномерные функции отклика малверновского типа здесь не применимы. Фронт большой линейной волны, за которым, как считалось, пластическая деформация увеличивается, не наблюдался в каких-либо кристаллических телах. В 1951 г. Хан 2), в то время студент Корнелльского университета, провел аналогичные опыты по нарастающим волнам в меди и расширил первоначальное открытие, показав, что высокая скорость нарастающей волны не была присуща мягкой стали, в которой наблюдались аномалии с пределом упругости при низких скоростях деформирования. [47]
На большей части интервала изменения у по мере увеличения амплитуды воллы по сравнению с ее начальным значением вертикальный сдвиг уменьшается под действием силы Кориолиса, создаваемой меридиональной скоростью. Хотя такое изменение среднего вертикального сдвига равно всего 0 ( &), оно в точности совпадает по порядку величины с начальной закритичностью основного состояния. Более непосредственное влияние на нарастающую волну оказывает поправка к градиенту потенциального вихря. [48]
Бьянки в 1953 г. предпринял изучение нарастающих волн в предварительно напряженных полосах длиной в 30 футов из отожженной меди. Штернгласс и Стюарт в 1953 г. испытывали плоские полосы 0 5 дюйма шириной и 0 125 дюйма толщиной на стандартной испытательной машине, к которой были добавлены трубы, показанные на рис. 4.145, чтобы можно было исследовать образцы длиной 120 дюймов. [49]
Сначала волна в верхнем слое отстает от волны в нижнем слое, доступная потенциальная энергия высвобождается, и волна начинает расти, как в линейной теории По мере отклонения волнового поля от начального состояния зональное течение и зонально осредненный градиент потенциального вихря изменяются вследствие осредненного переноса тепла и потенциального вихря, создаваемого волной. Доступная потенциальная энергия уменьшается и эффективные средние градиенты потенциального вихря изменяются вплоть до момента, пока амплитуда волны не достигнет значения Л Л, когда мгновенное зональное течение становится устойчивым согласно линейной теории. Иными словами, в тот момент, когда Р и, среднее зональное течение ( в противоположность исходному основному течению) приобретает структуру, которая, если рассматривать ее в изоляции от волнового поля, оказывается гранично устойчивой по отношению к возмущениям бесконечно малой амплитуды. Конечно, это получается только вследствие существования нарастающей волны конечной амплитуды и иллюстрирует непригодность мгновенного снимка наблюдаемого зонального течения для решения вопроса о том, может ли такое течение вследствие его неустойчивости порождать волновое поле. В самом деле, при R R величина A - dA / dT еще положительна, и, стало быть, еще существует фазовый сдвиг между волнами в разных слоях. При наличии доступной потенциальной энергии волна продолжает приобретать энергию и нарастать, хотя и более медленно, причем этот рост происходит на среднем течении, которое устойчиво согласно линейной теории. Рост волны, сопровождающийся медленным уменьшением сдвига фаз между слоями, продолжается до тех пор пока не достигается Лтах. [50]
Стуррок [146, 147] пришел к выводу, что конвективная неустойчивость в основном связана с возмущениями такого же типа, как и пространственно нарастающие волны. При этом для системы уравнений, описывающих конвективную неустойчивость, решение в виде функций (11.2.26) может существовать лишь при определенной связи между о и а. Уравнение D ( a, a) - 0, при котором имеется решение, было названо дисперсионным. Существуют один или несколько корней этого дисперсионного уравнения, которые соответствуют нарастающим волнам; при этом со является действительным числом, а а - - комплексным. Был предложен критерий, который позволяет определить, затухает или нарастает возмущение. Однако этим критерием нелегко воспользоваться, если дисперсионное соотношение не представлено в явной форме. [51]
У нее была небольшая система сбыта в Европе, которая едва обеспечивала даже небольшую часть быстро нарастающей волны нефти, доступ к которой открылся в Кувейте. [52]
Несмотря на недостаток точности в этих экспериментах Эксне-ра, особенно если сравнить их с работами Био или Вертгейма, свежий экспериментальный подход Экснера к распространению волн представляет собой шаг вперед в этой области. Прошло семьдесят пять лет, прежде чем вновь были проведены следующие эксперименты этого типа: Лаза-русом ( Lazarus [1949, 1]) для сверхзвуковой волны в предварительно напряженном высоким давлением поле и мною ( Bell [1951, 1]) для нарастающей волны в твердом теле, предварительно напряженном до создания больших пластических деформаций. [53]
Зависимость силы трения электронов с ионами от скорости / У электронов относительно ионов. [54] |
D динамическое равновесие электрического поля Е и силы трения при парных столкновениях невозможно. Если учесть только парные соударения, то при Е ED все электроны плазмы, помещенной в электрическое поле, должны были бы свободно ускоряться и ток рос бы линейно во времени. Однако, как будет показано в последующих разделах, практически этого не происходит, поскольку в плазме возникает волновая неустойчивость. Хаотические электрические поля нарастающих волн, взаимодействуя с частицами, тормозят их, т.е. доминирующую роль вместо парных электронно-ионных соударений начинают играть коллективные соударе ния частиц с волнами. [55]
Анализ [285] показывает, что если возбуждение осуществляется на быстрой волне, то возбуждаются и нарастающие, и затухающие волны вне зависимости от фазовых соотношений между накачкой и сигналом. В вырожденном случае [286] BS ю; изменение сдвига фаз может возбудить обе волны. Эти волны пространственного заряда являются волнами параметрического типа и оптимальное нарастание происходит в том случае, когда скорости распространения волн накачки и сигнала совпадают. Если скорости не равны, то в начале экспоненциального участка усиления требуется повышенная глубина модуляции. Такой предварительно модулированный пучок можно направить в замедляющую структуру; в этом случае энергия, необходимая для нарастания сигнала, снимается с генератора накачки. Для пучков ограниченного размера для получения нарастающих волн должен быть превзойден пороговой ток модуляции. [56]
В основном книга написана достаточно просто и доступно для широкого круга читателей. При переводе устранен ряд опечаток и неточностей оригинала. Некоторые спорные или ошибочные высказывания автора оговорены в подстрочных примечаниях. Следует указать, что классификация электронных приборов СВЧ, приведенная в гл. В частности, вместо терминов, лампы с нарастающей волной ( growing-wave tubes) и лампы с бегущим полем ( Lauffeldrohren), применявшихся для широкого класса электронных приборов СВЧ, использован термин лампы с длительным взаимодействием с ( внесением необходимых изменений в текст. [57]