От лат evaporo испаряю и греч grapho пи­шу), метод получения изображений объектов в их собственном (обычно ик) тепловом излучении. Предложен нем

Вид материала

Документы

Содержание R — универсальная газовая постоянная, Т Принципиальная схема устройства эхолота. ЭШЕЛЛЕ (эшель) Эшелетт (

Подобный материал:

• Реферат по русскому языку на тему: «Типы словарей», 284.65kb.
• Метод распознавания изображений гистологических препаратов в задачах медицинской диагностики, 31.25kb.
• Конспект лекций для 16-и часового курса начертальная геометрия издание 2-ое, 578.52kb.
• Обработка и передача изображений, 243.48kb.
• Социоло́гия (от лат socius общественный; др греч. λόγος мысль, причина) наука о закономерностях, 85.75kb.
• Isbn 5-7262-0634 нейроинформатика 2006, 165.42kb.
• М. В. Лычагин Зав кафедрой д э. н., профессор, 986.65kb.
• Предложен метод неразрушающего акустического контроля многофазных макрооднородных композитных, 14.58kb.
• От греч autos -сам, bios жизнь, grapho пишу, лит прозаический жанр; как правило, последовательное, 2051.5kb.
• М. В. Корытова научный руководитель Р. Т. Файзуллин, д т. н., профессор Омский государственный, 26.14kb.

ЭФФУЗИЯ (от лат. effusio — разли­тие, растекание), медленное истечение газов через малые отверстия. Разли­чают два случая Э. 1) Диаметр отвер­стия мал по сравнению с длиной сво­бодного пробега молекул (давление в сосуде очень мало). В этом случае име­ет место мол. истечение, при к-ром столкновения между молекулами не играют роли. При этом общая масса газа Q, вытекающая за ед. времени через отверстие, равна:

Q=(p₁-p₂)(/2RT),

где S — площадь отверстия,  — молекулярная масса газа, R — универсальная газовая постоянная, Т — абс. темп-ра газа, p_l и р₂ — давление газа по обе стороны отвер­стия. На этом основан эффузионный метод измерения очень малых давле­ний (ок. 10^-3—10^-4 мм рт. ст. или 0,1—0,01 Па). 2) Когда давление газа настолько велико, что ср. длина сво­бодного пробега молекул меньше диа­метра отверстия, истечение газа про­исходит по законам гидродинамики: молекулы движутся упорядоченно, вытекая из отверстия в виде струи, и объём газа, проходящего в ед. вре­мени, ~1/, где  — плотность газа. На этом законе основан метод опре­деления плотности газов по времени их истечения через малые (0,10—0,01 мм) отверстия. Если же давление в со­суде значительно больше внеш. дав­ления, то кол-во вытекающего газа пропорц. давлению в сосуде. ЭХО, волна, отражённая от к.-л. пре­пятствия и принятая наблюдателем. Акустич. Э. можно наблюдать, напр., при отражении импульса акустическо­го. Э. различимо на слух, если при­нятый и посланный импульсы разде­лены интервалом времени 50—60 мс. Э. становится многократным, если имеется несколько отражающих поверхностей. В замкнутых объёмах отд. многочисл. Э. сливаются в сплош­ной отзвук, наз. реверберацией. По­следняя может возникать также в от­крытом пр-ве, напр. в море, при нали­чии очень большого числа отражаю­щих и рассеивающих объектов (напр., неоднородностеп среды, пузырьков воздуха, косяков рыбы).

Э. используется как средство изме­рения расстояния r от источника сиг­нала до отражающего объекта: r=c/2, где с — скорость распростране­ния волн в среде. На этом принципе основаны разл. применения эхо-сигна­лов в гидролокации, в навигации; су­ществуют спец. эхолоты для изме­рения глубины морского дна. Эхо-ме­тоды используются в УЗ дефектоскопии, УЗ уровнемерах и др. приборах, связанных с контролъно-измерит. при­менениями УЗ. Акустич. Э. служит для нек-рых животных средством ори­ентировки и поиска добычи (см. Лока­ция).

ЭХОЛОТ, навигационный прибор для определения глубины водоёмов с по­мощью акустич. эхо-сигналов. Дей­ствие Э. основано на измерении про­межутка времени т, прошедшего от мо­мента посылки зондирующего звук. импульса до момента приёма отражён­ного от дна эхо-сигнала. Глубина дна h=c/2, где с — скорость звука в во­де. В кач-ве зондирующей посылки в Э. используются импульсы акустичес­кие длительностью от долей до де­сятков мс и с частотой заполнения от единиц до неск. десятков (иногда со­тен) кГц. УЗ импульс от генератора 1 (рис.) поступает на направленный из­лучатель (антенну) 2 и излучается в воду; отражённый сигнал принимается антенной 3, усиливается усилите­лем 4 и подаётся на блок слухового контроля 5 и индикатор или регист­ратор 6.



Принципиальная схема устройства эхолота.


В кач-ве излучателя и при­ёмника пользуются гл. обр. магнитострикц. или пьезокерамич. преобразо­вателями, работающими на одной или неск. резонансных частотах. Нередко один и тот же преобразователь служит излучателем и приёмником. В кач-ве индикаторов глубин применяются про­блесковые указатели с вращающейся неоновой лампой, вспыхивающей в мо­мент приёма эхо-сигнала, стрелочные, цифровые, электронно-лучевые ука­затели, а также регистраторы-само­писцы, записывающие измеряемые глубины на движущейся бумажной ленте электротермич. или хим. спо­собом.

Большинство совр. Э. имеет до­вольно широкую диаграмму направ­ленности (~30°), поэтому для подроб­ной и более точной съёмки дна созда­ются УЗ Э. с очень узкой шириной луча (ок. 1°) и стабилизацией положе­ния излучателя и приёмника в про­странстве.

Э. изготавливаются на разные ин­тервалы глубин, в пределах от 0,1 до 12 000 м, и работают при скоростях судна до 50 км/ч и более. Разрешающая способность по глубине определяется в осн. длительностью зондирующего импульса и в меньшей мере — шириной хар-ки направленности. Погрешность Э. составляет от 1% до сотых долей %. Э. используют также для поиска

908


косяков рыбы и для разнообразных гидроакустич. исследований.

• Федоров И. И., Эхолоты и другие гидроакустические средства, Л., 1960; Толмачев Д., Федоров И., Нави­гационные эхолоты, «Техника и вооруже­ние», 1977, № 1.

ЭШЕЛЛЕ (эшель) (от франц. echellе — лестница), отражательная диф­ракционная решётка, обеспечивающая концентрацию энергии дифрагирован­ного излучения в спектрах высоких порядков (от 5 до 500; см. Порядок интерференции). При относительно не­большом числе штрихов (10—100 штри­хов на мм) для Э. характерны очень высокие дисперсия и разре­шающая способность. Как диспергирующий элемент он занимает по этим параметрам промежуточное по­ложение между Майкельсона эшелоном и эшелеттом. Профиль штриха Э. та­кой же, как у эшелетта, угол наклона зеркальной грани штриха (угол блеска) достигает 75°. Э. приме­няют в монохроматорах высокого раз­решения и в спектрографах с т. н. скрещённой дисперсией (напр., в спектрографах СТЭ-1 уста­новлены призма и Э., плоскости раз­вёртки спектра к-рых взаимно перпен­дикулярны).

Л. Н. Капорский.

ЭШЕЛЕТТ (эшелет) (франц. echelette, от echelle — лестница), отражательная дифракционная решётка, способная концентрировать дифрагированное из­лучение в к.-л. определённом (но не нулевом) порядке спектра n (см. Поря­док интерференции), ослабляя осталь­ные. Это достигают введением допол­нит. разности хода в каждом отд. штри­хе, имеющем, как правило, треуголь­ный профиль. Отражат. решётки типа Э. обычно нарезают спец. резцами на металлич. поверхности.

Э. представляет собой систему оди­наковых зеркальных площадок (рис.) шириной а, плоскости к-рых парал­лельны одна другой и образуют с плос­костью заготовки угол i. При падении



Схема хода лу­чей для эшелетта: d — посто­янная эшелетта; N — нормаль к общей поверхности эшелетта; N'— нормаль к зеркальной грани штриха;  — угол падения лучей на эшелетт;  — угол дифракции; а — угол падения лучей на зеркальную грань штриха;  — угол дифракции от зер­кальной грани штриха.


на Э. параллельного пучка лучей на каждой зеркальной площадке проис­ходит дифракция, как на узкой щели, и пучки, дифрагированные на всех площадках, интерферируют. Концент­рация энергии дифрагированного из­лучения в заданном направлении про­исходит при выполнении след. усло­вий: 1) направление  на гл. дифракц. максимум от всей решётки совпадает с направлением (3 на нулевой макси­мум от отдельного зеркального эле­мента (штриха); 2) направление на спектр нулевого порядка всей решёт­ки совпадает с направлением на мини­мум при дифракции от отдельного зер­кального элемента. Первое требование означает, что угол дифракции , опре­деляемый из условия максимумов для отражат. решётки d(sin+sin) = n, должен совпадать с углом =- из условия нулевого максимума от отд. штриха. Принимая во внимание, что углы положительны, если они рас­положены по одну сторону от нормали по ходу часовой стрелки, и учитывая соотношения между углами вида  =i- и =i+, из условия макси­мумов можно получить выражение 2cos(-i)sini=n/d, позволяющее по заданному углу падения  и длине вол­ны  вычислить угол наклона зеркаль­ной грани г, наз. «углом блеска» и из­меняющийся у совр. Э. в пределах 5—20°. Второе требование означает, что

для спектра нулевого порядка всей решётки, т. е. при =-, рассматри­ваемое направление должно совпадать с направлением , к-рое определяется из условия минимумов при дифракции от отдельного зеркального элемента: a(sin+sin) = k для k=-1. Из ри­сунка следует, что =- i и -=-+i. Используя эти выражения, при условии равенства углов падения и дифракции (с учётом знака), можно получить соотношение -=+i, к-рое в условии минимумов приводит к соотношению вида 2sinicos=k/a. С помощью этого соотношения при из­вестном угле наклона i отд. штриха можно вычислить его ширину а. Ес­ли 1-е и 2-е условия выполняются, то максимум отражённой от решётки энергии располагается в направлении зеркального отражения от рабочей плоскости штриха, т. е. в направлении =-. Отражат. решётки чаще все­го используют в т. н. автоколлимац. схеме, для к-рой ==i. Из условия максимумов для этого случая легко получить длину волны, к-рой соответ­ствует максимум концентрации энер­гии: n_макс = 2dsini. Область длин волн вблизи _макс наз. областью вы­сокой концентрации энергии в данном порядке спектра n Совр. Э. в спект­ре одного порядка концентрируют до 70—80% энергии падающего излуче­ния. Использование Э. позволяет со­здавать спектр. приборы, не уступаю­щие по светосиле лучшим приборам с дисперсионными призмами. В СССР изготовляют Э. с числом штрихов от 600 на 1 мм для видимой области до 0,3 штриха на 1 мм для далёкой ИК области (~500 мкм).

• Пейсахсон И. В., Оптика спект­ральных приборов, 2 изд., Л., 1975; Н а г и б и н а И. М., Интерференция и дифрак­ция света, Л., 1974; Калитеевский Н. И., Волновая оптика, М., 1971.

Л. Н. Капорский.

ЭШЕЛОН МАЙКЕЛЬСОНА, см. Май­кельсона эшелон.