Электронная библиотека
Библиотека .орг.уа
Поиск по сайту
Наука. Техника. Медицина
   Наука
      Денисов С.. Указатель физических явлений и эффектов -
Страницы: - 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  - 24  - 25  -
ефлектором. Шаг резьбы измеряют используя интерференцию между световыми луча- ми, разделенными полупрозрачным зеркалом. Один из лучей испы- тывает отражения от уголкового отражателя и рефлектора. Изме- ренную величину сравнивают с эталонным шагом. 5.4.6. Голография. Явления интерференции и дифракции волн лежат в основе принципиально нового метода получения обьемных изображений предметов - голографии. Теоретические предпосылки голографии существовали давно / Д.Габор, 1948г./, однако практическое ее осуществление связано с появлением лазеров - источников света высокой интенсивности, когерентности и монохроматичности. Суть голографии состоит в следующем. Обьект освещают ко- герентным светом и фотографируют интерференционную картину взаимодействия света, рассеянного обьектом, с когерентным из- лучением источника, освещающего обьект. Эта интерференционная картина - чередование темных и светлых областей сложной конфи- гурации, зарегистрированная фотопластинкой и есть голограмма. Она не имеет никакого сходства с обьектом, однако несет в себе полную визуальную информацию о нем, так как фиксирует распре- деление амплитуд и фаз волнового поля - результата наложения опорной когерентной волны и волн, дифрагированных на обьекте. Для восстановления изображения голограмму освещают опорным пучком света, который дифрагируя на неоднородностях почернения фотоэмульсии, дает обьемное изображение, обладающей полной ил- люзией реального обьекта. Голограммы обладают рядом интересных особенностей. Напри- мер, если голограмму расколоть на несколько кусков, то каждый из них при просвечивании дает полное изображение предмета, как и целая голограмма. Изменяются лишь четкость изображения и степень обьемности. Если же с голограммой контактным способом снять обращенную копию /негатив/, то изображение полученное от этой копии все равно останется позитивным. Одно из фундаментальных открытий в области голографии принадлежит Ю.Н.Денисюку, осуществившему голографию в стоячих волнах. Открытие зарегистрировано под N'88 со следующей форму- лой: "Установлено ранее неизвестное явление возникновения пространственного неискаженного цветного изображения обьекта при отражении излучения от трехмерного элемента прозрачной ма- териальной среды, в которой распределение плотности вещества соответствует распределению интенсивности поля стоячих волн, образующихся вокруг обьекта при рассеянии на нем излучения". Такие трехмерные галограммы на стадии восстановления нео- бязательно освещать когерентным излучением,- можно пользовать- ся обычным источником света. Возможности использования голографических методов неис- черпаемы. Например, если процессы регистрации и восстановления производить при разных длинах волн, то изображение обьекта во столько раз, во сколько длина волны восстановления больше дли- ны волны регистрации /голографический микроскоп/. С помощью голографии можно получать интерференционные картины от обьек- тов, диффузно рассеивающих свет. Совмещая голографическое изображение с самим обьектом и изучая интерференционную карти- ну, можно зафиксировать самые незначительные деформации обьек- та. А.с. 250 465: Способ определения чистоты обработки по- верхности изделия...., отличающийся тем, что с целью повышения чувствительности способа, сначала получают голограмму контро- лируемого изделия, производят освещение поверхности изделия, накладываемое на него восстановленное с голограммы его дейс- твительное изображение, и регистрируют при этом интенсивность зеркально и диффузно отраженного от поверхности изделия излу- чения, затем изменяют взаимное расположение изделия и его действительного изображения на величину большую, чем средняя высота микронеровностей поверхности, регистрируют интенсив- ность зеркально отраженного от поверхности изделия и по соот- ношению этих интенсивностейопределяют чистоту обработки по- верхности. США патент N' 3 797 944: Испытание без разрушения пористых акустических панелей. В процессе испытания получают усредненную по времени голографическую фотографию перефориро- ванно поверхности акустической панели, имеющей ячеистую струк- туру. При этом панель подвергается воздействию акустического излучения заданной интенсивности, частота которой равна часто- те ячейки панели. Затем полученную фотографию просматривают, направляя через нее лазерный луч. Световые завихрения получен- ные на фотографии соответствуют хорошим ячейкам, тогда как темные участки соответствуют нерабочим или дефектным ячейкам. Если резонансная частота ячейки неизвестна, то ее можно опре- делить получая изображение поверхности в реальном масштабе времени в отсутствие акустического возбуждения. Затем перфори- рованные листы просматривают через полученное изображение, подвергая перфорированную поверхность воздействию акустическо- го излучения с медленно меняющейся частотой при постоянном уровне интенсивности и регулируя возникновение завихрений, со- ответствующих резонансу. Голография дает возможность создать оптическую память чрезвычайно большой емкости. С ее помощью успешно решается проблема машинного распознавания образов. Можно сделать так, что проекция на голограмму одних образцов будет вызывать появ- ление других, определенным образом связанным с первым (ассоци- ативная память). Существенно, что голографическое изображение можно полу- чать не только с помощью электромагнитных, но и акустических волн. Когерентные ультразвуковые волны дают возможность осве- щать большие обьекты. Следовательно можно получить трехмерное изображение внутренних частей обьекта, например, человеческого тела, недр Земли, толщи океана. США патент 3 585 848: Аппарат для записи акустических изображений и голограмм и метод их записи. Обьект облучается акустическими волнами для создания поля акустических колебаний в отражающей поверхности, в аппарате предусмотрено устройство разверстки бегущим лазерным пятном для сканирования поверхнос- ти коллимированным лучом света. Изменения отражаемой от по- верхности компоненты луча обеспечивают генерацию выходного сигнала, изменения частоты котрого соответствуют изменениям интенсивности акустических колебаний в плоскости поверхности обьекта. Выходной сигнал гетеродинируется с опорным сигналом, частота которого выдерживается в заданном соотношении с часто- той облучающих акустических волн, соответствующая внутренней модуляции преобразуется в визуальную индикацию, что позволяет осуществить акустическую голограмму обьекта. Условное неголог- рафическое изображение (акустическое) может быть получено пу- тем амплитудного детектирования выходного сигнала без смешения его с опорным сигналом. Возможности оптической и акустической голографии изучены сейчас еще не полностью, голографические методы проникают во все области науки и техники, позволяя изящно и надежно решать неразрешимые задачи. 5.4.7. Д и с п е р с и я в о л н - зависимость фазовой скорости гармонических волн в веществе от их частоты. Область частот в которой скорость убывает с увеличением частоты, назы- вается областью но р м а л ь н о й д и с п е р с и и, а об- ласть частот, в которой при увеличении частоты скорость также увеличивается, называется областью а н о м а л ь н о й д и с п е р с Дисперсия волн наблюдается, например, при распростране- нии радиоволн в ионосфере, волноводах. При распространении световых волн в веществе также имеет место д и с п е р с и я с в е т а (зависимость абсолютного по- казателя преломления от частоты света). Если вещество прозрач- но для некоторой области частоты волн, то наблюдается нормаль- ная дисперсия, а если интенсивно поглащает свет, то в этой области имеет место аномальная дисперсия. В результате диспер- сии узкий параллельный пучок белого света, проходя через приз- му из стекла или другого прозрачного вещества уширяется и об- разует на экране, установленном за призмой радужную полоску, называемую диспорсионным спектром. Для световых волн единс- твенной недиспергирующей средой является вакуум. Патент США 3 586 120: Аппаратура передачи звука. Углы скандируемые световым лучом, увеличиваются посредством введе- ния дисперсионного устройства на пути звуковых волн. Эти углы образованы вследствие взаимодействия света и звука. В одной из модификаций аппарата звуковые волны пропускаются черезнепод- вижную решетку, или другими словами через среду, которая обла- дает дисперсией по своей природе. В другой модификации диспер- сия достигается вследствие вибрации при образовании продольной волны растяжения или сжатия. А.с. 253 408: Устройство для измерения температуры, со- держащее измерительный элемент, устанавливаемый на исследуемый материал, и источник белого света, отличающийся тем, что с целью расширения интервала измеряемых температур, измеритель- ный элемент выполнен в виде прозрачной кюветы, заполненной смесью оптически неоднородных веществ, соответствующих задан- ному интервалу температур, показатели преломления которой за- висят от длины волны и температурные коэффициенты показателей преломления отличаются знаком либо величиной. 6.ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. 6.1. В основе всеь физичиских явлений лижит взаимодейс- твие между телами или частицами, участвующими в этих явлоглас- но представления современной физике всякое взаимодействие пе- редается через некоторое поле. Электриче заряды взаимодействуют через электрическое поле, которое они создают, магниты и электрические токи - через магнитное поле. Механи- ческое взаимодействие осуществляется через электромагнитные поля, создаваемые электронами вещества. 6.1.1 Взаимодействие заряженных тел или частиц в самом простейшем случае описывается з а к о н о м К у л о н а. Из- вестно, что разноименные заряды притягиваются, а однаименные отталкиваются. А.с. 428 882: Способ соединения концов проводников, при котором осуществляют контактирование проводников, а затем сварку из концов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью уп- рощения технологического процесса, контактирование концов про- водников получают при помощи создания между ними электростати- ческого поля от дополнительного источника постоянного напряжения, подключенного к проводникам. Изменяя форму поверхности заряженных тел можно изменить конфигурацию образующихся полей. А это, в свою очередь, откры- вает возможность управляти симами, действующими на саряженные частицы (тела), помещенные в такое поле. А.с. 446 315: Способ разделения диэлектрических волокон по диаметрам в неравномерном электрическом поле, отличающимся тем,что,с целью повыщения эффективности процесса,разделение производят при постоянном градиенте квадрата напряженност по- ля, увеличивающейся в сторону электрода, имеющего тот же знак, что и поверхностный заряд на . 6.2 При внесении хезаряженного проводника в электрическое поле носители заряда приходят в движение. В результате у кон- цов проводника возникают заряды противоположенного знака,назы- ваемые индуцированными зарядами. А.с. 518 839: Способ снятия потенциальной кривой коллек- тора электрической машины постоянного тока, заключающийся в премещении элемента, обеспечивающего снятие электрического па- раметра, вдоль окружности коллектора работающей электрической машины, отличающийся тем, что с целью расширения функциональ- ных возможностей, повышения точности и надежности, перемещение элемента, например датчика, использующего явление электроста- тической индукции, осуществляют над колектором на постоянном растоянии и измеряют на датчике величину заряда,наведенного зарядами коллекторных пластин, и по величинам зарядов опреде- ляют характер потенциальной кривой. Это же явление используется для защиты различных обьектов от вездействия электрических полей путем электрического экра- нирования и для получения свервысоких постоянных напряжений (генератор Ван-де Граафа). 6.3 при частично введении диэлектрика между обкладками конденсатора наблюдается втягивание диэлектрика между обклад- ками. А.с. 493 641: дозатор жидкости, содержащий герметичную емкость с регулятором уорвня, выпускным сифоном и воздухопод- водяой, отличающийся тем,что с целью повыщения надежности и упрощения конструкции, в канале воздухопроводящей трубы уста- новлен частично погреженный в житкость диэлектрик многоэлект- родный электрический конденсатор, обкладки которого в момент выдачи жидкости соединены с источником напряженности. 6.4 Под действием электрического поля в проводнике при создании на его концах разности потенциалв заряды движутся - в проводнике возникает электрический ток. Любые нарушения крис- таллической решетки проводника - дефекты, примеси,тепловые ко- лебания - являются причиной рассеяния электронных волн, т.е. уменишения упорядочности движения электронов. При этом в про- воднике выделяется тепло.(заокн Джоуля - Ленца). А.с. 553 233: Способ получения цементного клинкера путем подготовки, подогревания и спекания сырьевой смеси, отличаю- щийся, тем что, с целью интенсификации процесса клинкерообра- зования, спекание осуществляют за счет пропуска через сырьевую массу элекирического тока с напряжением 10-500 в. 6.5 Высокая проводимость металлов связана с особенностью иь электронного спектра, в котором непосредственно над запол- неными уровнями находятся свободные уровни. У большинства ме- таллов сопротивление увеличивается линейно с ростом температу- ры. в то же время ряд сплавов имеет отрицательных температурный коэффицент сопротивления.Меняется сопротивление и у неметаллов. 6.5.1. Сопротивление металлов при плавлении возрастает, если его плотность возрастает (в полтора-два раза, для свинца - в 3-4 раза) и, наоборот, падает, если плотность металла при плавлении уменьшается (висмут, сурьма, галлий). 6.5.2. При приложении внешнего гидравлического давления сопротивление металлов уменьшается. Это уменьшение максимально у щелочных металлов, имеющих максимальную сжимаемость. У ряда элементов на кривых зависмости сопротивления от давления име- ются скачки, используемые в физике высоких давлений в качестве реперных точек. 6.5.3. Кроме того, на сопротивление металов очень сильно влияет наличие примесей (или состав сплава), что используется для идентификации сплавов. так например, при изменении количества примесей в стали от 0,1 до 1,1% ее удельное сопротивление изменяется от 10 до 30 10(в минус восьмой степени) Ом.см. Широко используются изобретателями и обычные изменения сопротивления обьектов за счет изменения размеров или состава обьекта. А.с. 462 067: Способ измерения линейных размеров изделия из электропроводного материала, заключающегося в том, что на поверхность изделия направляют струю жидкости, по параметрам которой судят о размерае, отличающийся тем, что с целью расши- рения диапазона измерений, подают электропроводящую жидкость и измеряют электрическое сопротивление струи. А.с. 511 233: Способ определения качества пишущего инс- трумента, например, шариковой авторучки путем нанесения ею на опорную поверхность пишущей жидкости и измерения электрическо- го сопротпоследней, отличающийся тем, что с цель повышения точности измерения, в качестве опорной поверхности используют токопроводящую подложку, а измерение сопротивлений осуществля- ют в цепи подложкаседло шарика. А.с. 520 539: Способ измерения удельного электрического сопротивления образцов, заключающийся в измернии пропускаемого через образец тока, отличающийся тем, что с целью повышения точности и упрощения процесса измерения, образец последова- тельно помещают в сосуды с растворами с известными удельными сопротивлениями, измеряют ток проходящий через эти растворы до и после погружения в них образца и об удельном сопротивлении образца судят по величине удельного сопротивления того раство- ра, при погружении образца в который, ток, проходящий через этот раствор, не менялся. 6.6. При низких температурах поведение сопротивления ме- таллов весьма сложно. У некоторых металлов и сплавов обнаружи- вается явление с в е р х п р о в о д и м о с т и. Сверхпрово- дящее состояние устойчиво, если температура, магнитное поле и плотность тока не превышает некоторых критических пределов. В 1976 г. достигнуты следующие максимальные значения этих пара- метров: критическая температура 23,4К, критическое поле 600 кЗ, плотность тока 11 в 11-ой степени а см2. А.с. 240 844: Устройство для получения сверхсильных маг- нитных полей, представляющее собой охлажденный солиноид из несверхпроводящего материала, отличающийся тем, что с целью повышения напряженности магнитного поля, снижения себестоимос- ти и потребления электроэнергии, снаружи солиноида расположен в кристалле с рабочим обьемом вне криостата сверхпроводящий соленоид. 6.6.1. Если один из параметров поддерживать вблизи крити- ческого значения, то сверхпроводящая система может быть ис- пользована для очень точного определения небольших изменений измеряемой величины, например, вблизи критической температуры - 10 см./градус. А.с. 525 886: Способ измерения скорости течения жидкости заключающийся в пропускании через чувствительный элемент электрического сигнала, подведения к нему тепла от дополни- тельного источника и определении скорости течения жидкости по изменению величины сигнала с чувствительного элемента, отлича- ющийся тем, что с целью повышения точности измерния скорости течения криогенных жидкостей, ее определяют по величине тепло- вого потока от дополнительного источника тепла в момент пере- хода чувствительного элемента из сверхпроводящего состояния в нормальное. 6.7. Электрическое и магнитные поля тесно связаны между собой. В природе существует электромагнитное поле - чисто электрические и чисто магнитные поля являются лишь его частны- ми случаями. Изменяющиеся электрические и магнитные поля ин- дуктируют друг друга.(под изменением поля надо понимать не только изменение его интенсивности, но и движение поля как це- лого). Патент США 3 825 910: Способ передачи магнитных доменов при помощи самовозбуждаемых управляемых полей. Устройство пе- редачи магнитных доменов использует самовозбуждающее управляю- щее поле для перемещения магнитного домена в тонком магнитном слое из ферромагнитного материала. Слой управления перемещени- ем доменов сформирован из тонкопроводящего материала. При по- даче на управляющий слой электрического поля по соседству с магнитным слоем и в управляющем слое возникает равномерно распределенный электрический ток. Магнитный домен, расположе- ный в магнитном слое, изменяет плотность тока в управляющем слое и вырабатывает вблизи себя область токового возмущения. Ток возмущения, взаимодействуя с магнитным полем домена, обес- печивает выработку результирующего индуцированного управляюще- го магнитного поля. Скорость и направление распространения магнитного домена управляются путем изменения прикладываемого электрического поля или путем изенения тока возмущения в уп- равляющем слое. Взаимное индуктирование электрического и магнитного полей происходит в пространстве с огромной скоростью /со скоростью света/ и представляет собой распространение электромагнитных волн. Такими электромагнитными волнами являются радиоволны, свет - инфракрасный, видимый, ульт

Страницы: 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  - 24  - 25  -


Все книги на данном сайте, являются собственностью его уважаемых авторов и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Просматривая или скачивая книгу, Вы обязуетесь в течении суток удалить ее. Если вы желаете чтоб произведение было удалено пишите админитратору