Отражение от границы раздела сред

Рис. 5. Трансформация волн на границе раздела сред. Ь—падающая продольная волна, Ь], и 1,2—отраженная и преломленная продольные волны, 1 и "а—отраженная и преломленная поперечные волны.

Рис. 3.2. Отражение Френеля как функция угла падения Ь на границе раздела сред, отношение коэффициентов преломления которых = 1,5 (например, граница раздела воздух — стекло).

Максимальное значение угла преломления может быть равным 90°, когда луч скользит по границе раздела сред. Предельный угол падения, отвечающий углу преломления 90°, называют углом полного внутреннего отражения и обозначают ф. При больших углах падения ф луч не преломляется, а полностью отражается от поверхности (рис. 13.1). [c.127]

ОТРАЖЕНИЕ ОТ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА СРЕД [c.39]

Рис. Х1У.1. Преломление и отражение лучей света на вертикальной границе раздела сред Рис. Х1У.2. Движение полоски Бекке при перемещении тубуса микроскопа

К преобразователям этого типа относятся как контактные (модификации № 1—5 и 8—11 табл. 4-1), так и бесконтактные (модификации № 1—4 и 9— 16 табл. 4-2). Общим свойством для них является то, что ультразвуковая волна падает нормально (перпендикулярно) к границам раздела сред преобразователя. При этом на приемник поступают все многократные отражения от этих сред, что представляет в ряде случаев существенные неудобства как для методов исследований по скорости ультразвука, так и по затуханию его. [c.187]

Экспериментально установлено [1], что если на границу раздела сред падает ограниченная плоская волна под углом, несколько большим критического, то отраженный пучок лучей как бы смещается вдоль поверхности тела относительно падающего (рис. [c.37]

Рассмотрим теперь свойства преломления и отраженного на границе раздела сред I и II света для случая, когда показатель преломления среды I меньше, чем показатель преломления среды И, и плоская электромагнитная волна выходит из среды I в среду II под углом 0]. Поскольку электрический вектор плоской электромагнитной волны может быть разделен на два независимых вектора, расположенных под прямым углом, мы будем рассматривать компоненту Ез перпендикулярной плоскости падения, а Ёр — параллельной, ей (рис. 9-5). Если плоскость [c.304]

Принцип действия ультразвукового дефектоскопа основан на отражении импульса от границы раздела сред. Контролируемая поверхность должна иметь чистоту обработки не мепее третьего класса шероховатости и покрываться консистентной смазкой (автол, тавот, масло) для создания акустического контакта. Ультразвуковые колебания передаются от искательной головки изделию только через слой контактной смазки. [c.140]

Отражение от границы раздела сред [c.36]

Акустическим импедансом называется комплексное отношение звукового давления к колебательной скорости р для любой волны. В отличие от 2 акустический импеданс зависит не только от параметров среды, но и от условий отражения, границ раздела, углов падения и других факторов. [c.201]

К этому типу относятся модификации № 6, 7 и 12— 14 контактных (табл. 4-1) и модификации № 5—8 бесконтактных (табл. 4-2) преобразователей. Общим акустическим свойством для них является то, что ультразвуковая волна переходит границы раздела сред преобразователя под углом, отличным от прямого. Вследствие этого при определенным образом подобранных параметрах можно исключить попадание на приемник многократных отражений от поверхностей раздела сред. Эта возможность имеет существенное практическое значение. [c.190]

В табл. 6 приведены величины потери энергии на отражение при нормальном падении плоских звуковых волн на границу раздела некоторых сред. Из таблицы следует, например, что при падении ультразвуковых волн из стали в воздух отражается 99,96% энергии. Следовательно, явление отражения волн от границы раздела сред следует учитывать при выборе способа введения ультразвука в исследуемые образцы и среды. В связи с этим для лучшего акустического контакта между излучателем ультразвука (щупом) и поверхностью испытуемого образца применяют смазки в виде трансформаторного масла, воды и др. Такие промежуточные пленки масла и других жидких контактных сред несколько ослабляют энергию падающей волны, в то [c.37]

Способ, основанный на измерении углов преломления и отражения пучков УЗК при переходе из одной среды в другую. Если упругая волна переходит из среды I в среду II, то на границе раздела сред наблюдается преломление волн, подчиняющееся соотношению i/sin ai = ii/sin ац, где j и сц — скорости распространения волн в средах I и II txi —угол падения в среде I ап — угол преломления в среде II. В этом случае необходимо заранее знать скорость для одной из сред. [c.195]

Если вектор электрического поля падающих на включение волн направлен по отношению к осям х я у произвольно, то можно рассматривать его отдельные составляющие. Рассмотрим случай, когда вектор Е направлен вдоль оси г. В этом случае поле волн, рассеянных инородным включением, будет иметь одну составляющую Ехх. Результирующее поле, действующее над границей раздела сред, определится как сумма поля, рассеянного включением, и полей отраженных и падающих волн. Тогда напряженность электрического поля перед слоем, содержащим на глубине /г инородное включение, определится следующим образом (фактор времени опущен) [c.73]

Очевидно, что с увеличением радиуса кривизны р требуемое приближение решения осуществляется при меньшем числе членов. Оценка результатов показывает, что приближение геометрической оптики дает хорошие результаты при (10—20)Х, где А, — длина волны в свободном пространстве. При этом точность определения фазы полей составляет не более 1,5—2°. В этом случае можно считать, что на границе раздела сред отражение и прохождение микрорадиоволн происходят так, как если бы граница среды и падающая волна были плоскими. Однако для тонких покрытий, вследствие того что изменение диэлектрической проницаемости от точки к точке по всей поверхности очень незначительно, такая точность определения фазы отраженной волны недостаточна. Для того чтобы уловить и измерить значение диэлектрической проницаемости, необходимо, как показывает эксперимент, увеличить точность определения фазы на порядок, т. е. точность определения фазы должна быть порядка 0,15—0,2°. Следовательно, и радиус кривизны р должен быть увеличен, т. е. р > (30—40) Я. А это приводит к увеличению числа членов ряда системы (4), что значительно усложняет задачу. Для достижения требуемой точности определения фазового сдвига при имеющейся чувствительности серийных регистрирующих приборов необходимо, чтобы радиус кривизны контролируемого изделия р составлял порядка 40Я, что соответствует радиусу сферы при X = 8 мм 320 мм. В этом случае будет уверенно обеспечена требуемая точность определения фазового сдвига. При этом в процессе контроля должно быть соблюдено условие, при котором нормаль к поверхности раскрыва антенны все время была бы направлена по радиусу контролируемой сферы. [c.273]

Распространение волны в конечных, составных средах, например в образце, значительно более сложно из-за отражения и преломления волн, которые имеют место на границе раздела сред. Возмущение на границе возбуждает волны расширения-сжатия и сдвига, как и в случае безграничной среды, но волны расширения-сжатия при случайном падении на границу вызывают появление отраженных волн расширения-сжатия и преломленных волн сдвига. В свою очередь, волны сдвига возбуждают соответствующие отраженные волны и преломленные волны растяжения-сжатия. Таким образом, в образце только при нескольких отражениях устанавливается очень сложная волновая картина. Существует ограниченное число формальных решений для идеализированных случаев, из которых здесь следует упомянуть только одно — для бесконечно длинного цилиндрического бруска. Здесь могут возбуждаться волны растяжения-сжатия или продольные волны (изменение осевого растяжения и сжатия, сопровождающееся соответственно поперечным сжатием и расширением), крутильные, изгиб-ные волны и комбинации всех трех. Их скорости определяются следующим образом. [c.70]

Вопросы, связанные с отражением звуковых волн на границе раздела сред, имеют существенное значение в [c.36]

Для определения поверхности контакта фаз при массовом барботаже могут быть использованы следующие методы 1) метод статистической обработки фотографий газожидкостного слоя 2) метод отражения светового потока 3) метод рассеяния света при прохождении лучей через барботажный слой 4) метод, исходящий из известной скорости химической реакции (химический метод) 5) метод, основанный на явлении деполяризации света на границах раздела сред, имеющих разную, оптическую плотность. Однако ни один из существую- [c.86]

Если линейно-поляризованный пучок света направить в газожидкостную дисперсию, то за счет эффектов, связанных с преломлением, отражением и рассеянием света на границах раздела сред, поляризация его будет частично нарушаться. Степень деполяризации света зависит от числа пузырьков, струй и капель в двухфазном слое и, следовательно, характеризует величину межфазной поверхности [129]. -, [c.88]

Принцип действия ультразвукового дефектоскопа основан на отражении ультразвукового импульса от границы раздела сред. Контролируемая поверхность должна быть чисто обработана и покрыта пластичным смазочным материалом (автол, тавот и др.) для создания акустического контакта.. Ультразвуковые колебания передаются от искательной головки изделию через слой смазочного материала. Ультразвуковые дефектоскопы имеют малые габаритные размеры и малую массу. Однако они неприменимы для контроля коррозионно-стойких сталей вследствие того, что крупнозернистая структура коррозионно-стойких и легированных сталей создает помехи, из-за которых трудно определить отражение импульса от дефекта. Для контроля коррозионно-стойких сталей применяют цветную дефектоскопию, рентгено- и гамма-дефектоскопию. [c.81]

Как указывалось выше, лучи, составляющие с осью волокна угол, меньший ы , определяемый соотношением (1), по законам геометрической оптики испытывают полное внутреннее отражение от боковой поверхности волокна. Однако электрические и магнитные поля падающей волны не обрываются на границе раздела сред, т. е. на поверхности волокна, а проникают во вторую среду. Здесь световая энергия может быть частично поглощена, частично рассеяна на неоднородностях этой среды или на поверхности раздела (поверхности волокна). Это явление наблюдается в волокнах, не имеющих оболочки, ибо, как показали электронно-микроскопические исследования, на поверхности стеклянного волокна имеются шероховатости, размеры которых сравнимы с длиной световой волны. [c.273]

Оба эти явления — прохождение волны и ее отражение можно было бы изучить и прослеживая последовательное прохождение волн через границы раздела сред [и]. Однако такой подход приводит к более громоздким построениям. [c.56]

Р. Электромагнитная теория и соотношения Френеля. В классическом пределе поток фотонов образует непрерывную электромагнитную волну с напряженностями электрического поля Е и магнитного поля Н. Значения напряженностей полей 1 одчиняются уравнениям Максвелла и соотношениям, характеризующим электрические и магнитные свойства изотропной среды. Электромагнитная теория дает описание зеркального отражения от гладкой границы раздела сред или набора таких границ, образующего поверх 1юстн[, Й слой. [c.458]

Измеревия при помощи непрерывных коле-банпи можно разделить на две группы с применением бегущих волн и с применением стоячих волн. Применяя бегущую волну, можно определить свойство среды, в которой эта волна распространяется. Применение стоячих волн является более универсальным методом. Так как стоячая волна возникает вследствие отражения бегущей волны от границы раздела двух сред или от границы препятствия, то исследование параметров этой стоячей волны позволяет установить свойства среды, лежащей то другую сторону граниньи, или свойства препятствия, а также определить расстояние, на котором находится граница раздела сред или препятствие. [c.193]

В свете этого рассмотрим падение сферической волны от источника О на границу раздела сред (рис. 1.13). На большом расстоянии от источника каждый луч можно приближенно рассматривать как плоскую волну и применять к нему полученные выше закономерности отражения и преломления для плоской волньг. Для лучей ОА и ОВ, угол падения которых меньше критического, происходит обычное отражение и преломление волн. Отраженные лучи как бы распространяются из мнимого источника О. [c.38]

Рис. XIII, 1. Преломление и отражение лучей света на вертикальной границе раздела сред < nJJ).

Одним из недостатков описанного метода явилось образование стоячих вол 1 за счет интерференции [991. Ввиду того, что промежуточная среда всегда в топ или иной степени отличается от испытуемого изделия своим акустическим сопротивлением, возможно образовапие отраженной волны от границы раздела сред. Кроме того, отраженные волны могут образовываться в самом изделии, например, в случае круппозерпистой структуры материала или сложной формы поверхности. Однако, чтобы отраженные волны могли интерферировать с падающими, необходимо оиределенное соотношение в сдвиге фаз этих волн. Максимальная амплитуда стоячей волны будет наблюдаться в случае резонанса, т. е. при совпадении частоты излучаемого звука с частотой собственных колебаний системы. Это имеет место тогда, когда путь, проходимый звуком до отражения, кратен целому числу полуволн излучаемого звука [c.127]

Б котором имеются два вещества / и // с разными показателями преломления, причем я, < Граница раздела сред / и II расположена вертикально. Препарат освещен снизу симметричным пучком лучей а, Ь, 62. 2. Лучи Я1 и 61, переходя из среды / в более высокопрелом-ляющую среду //, отклоняются к перпендикуляру кк и по выходе из препарата (лучи а и Ь ) и.меют больший наклон к оси микроскопа, чем при входе. Луч аг. переходя из среды // в низ-копреломляющую среду /, отклоняется от перпендикуляра кк и приближается к оси микроскопа (Оо). Луч Ь . для которого угол падения больше предельного, испытает на границе полное внутреннее отражение и выйдет из препарата на стороне среды//. Таким образом, выходящий из препарата пучок лучей оказывается несимметричным — на стороне более высокопреломляю-щей среды образуется избыток света. [c.254]

Ввиду наличия границ раздела сред, обладающих различными диэлектрическими проницаемостями, кроме прошедшей волны пр в каждом слое трехслойной конструкции будут существовать отраженные волны. Общая отраженная волна Еотр характеризуется [c.175]

Подобная картина свойств необходима в широком диапазоне изменений как температуры, так и частоты и к тому же для более чем одной моды деформации, поскольку интенсивность и положения переходов зависят от вида напряжения. На практике применяется растяжение (включая изгиб), сдвиг (включая кручение) и трехосное деформирование. Тем не менее, более естественно подразделение на типы колебаний, а не на виды напря-жения, потому, что виды деформации обусловливают диапазон частот в отличие от методов ступенчатого возбуждения (см. главу 5), которые не имеют подобных резко отличающихся временных интервалов. Основная классификация испытаний включает свободные колебания, вынужденные колебания (резонансные или нерезонансные) и волновое распространение, приближенно перекрывая соответственно следующие диапазоны частот 0,01— 10 Гц 10—5-10 Гц и 5-10 —16 Гц. Аналогичное подразделение имеется в экспериментах по диэлектрической проницаемости. Мостовая техника, соответствующая вынужденным методам механических колебаний, используется на частотах 10—16 Гц. Начиная с 10 Гц, применяются резонансные радиочастотные схемы. Выше 10 Гц начинает доминировать индуктивность, и методы ламповых схем приходится заменять методами распределенных цепей, опирающимися на волновое распространение через диэлектрическую среду. Это соответствует распространению колебаний на ультразвуковых частотах в вязкоупругой среде, причем связанных с теми же самыми экспериментальными трудностями потерь энергии на границах раздела сред, отражением волн, эффектом согласования генератора с образцом и т. п. Как правило, амплитуда возбуждения уменьшается с ростом частоты из-за ограничения энергетических возможностей аппаратуры, но даже на самых низких частотах большинство типичных экспериментов проводится в области линейности. Этим объясняется, почему анализ относительно прост. Значительно более важно то, что функция динамического отклика не определяется через интеграл свертки, так что уникальные среди вязкоупругих функций комплексные модуль и податливость могут быть непосредственно подставлены в качестве упругого модуля или упругой податливости в любые формулы зависимости напряжения от деформации, и для вязкоупругих материалов могут быть выбраны известные решения упругих колебательных систем. Это свойство будет использовано в следующих разделах. [c.61]

Предельный угол можно измерять двумя способами. Во-первых, можно направить на границу раздела пучок лучей со стороны среды с большим показателем преломления под углом, близким к предельному, и наблюдать отраженный свет, как показано на рис. VII.2, а. Во-вторых, можно осветить границу раздела сред скользящим пучком лучей со стороны слабопреломляющей среды и рассматривать преломленные лучи (рис. VII.2,б). В обоих случаях наблюдается граница светотени, соответствующая предельному углу. Второй способ (способ скользящего вхождения лучей или способ работы в проходящем свете ) дает очень отчетливую и контрастную границу, но пригоден только для прозрачных сред. Первый из этих способов (работа в отраженном свете) может применяться и в том случае, когда слабопреломляющая среда малопрозрачна, но дает небольшую разницу освещенностей светлой и затемненной частей поля зрения, так что граница наблюдается труднее. [c.121]

В отличие от методов, описанных в предыдущих главах, исследование интенсивности и поляризации света, отраженного от границы раздела сред, открывает возможность измерения показателей преломления неоднородных, анизотропных и сильнопоглощающих сред, тонких пленок и поверхностных слоев (ПС). При этом, как правило, не требуется специальной подготовки образца, размеры его ограничиваются только конструкцией приборов, а локальность измерений (на участках не более 10X10 мкм) позволяет изучать топографию исследуемой поверхности. Со специальными камерами и кюветами можно проводить бесконтактные измерения лабильных и легко изменяющихся поверхностей в инертных средах или вакууме. [c.215]

Отражение от неоднородных ПС и пленок можно рассматривать как взаимодействие света с пакетом большого числа нлоскопараллельных слоев, и для расчета показателей преломления и толщины слоев пользуются рекуррентными соотношениями между обобщенными коэффициентами Френеля для границ раздела сред с поверхностными слоями и коэффициентами Френеля для плоской границы раздела [3]. [c.223]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология