СИНХРОНИЗМ

СИНХРОНИЗМ
СИНХРОНИЗМ

(от греч. synchronismos - одновременность) - условиеэфф. обмена энергией при взаимодействии волн, заключающееся в сохраненииопределённых фазовых соотношений между волнами на протяжении всей областивзаимодействия.

В условиях С. интенсивности взаимодействующих волн меняются в первомприближении пропорционально квадрату длины области взаимодействия z2 (рис.).

При нарушении С. интенсивности волн осциллируют вдоль оси z с пространственнымпериодом 8038-34.jpg,достигая макс. изменения на длине 8038-35.jpg,называемой длиной когерентного взаимодействия. Макс. изменение интенсивностейволн пропорционально 8038-36.jpgи при сильном нарушении С. очень мало. Термин «С.» получил широкое распространениепри описании взаимодействия эл.-магн. волн. Для плоских эл.-магн. волнчастоты w, распространяющихся в нелинейной среде вдоль оси z, вприближении медленно меняющихся амплитуд интенсивность волны (см. Нелинейнаяоптика )где k, kP - волновые векторы собственнойэл.-магн. волны и волны нелинейной поляризации, sin c(x)= sin x/x.При этом 8038-39.jpg. Поскольку k = w/v ф и 8038-40.jpg,где v ф, v фP - фазовые скорости эл.-магн. волныи волны нелинейной поляризации соответственно, то условие С. можно записатькак v ф = v фP. Т. о., условие С. заключаетсяв равенстве фазовых скоростей собственной эл.-магн. волны и волны нелинейнойполяризации среды на частоте w.
8038-37.jpg8038-38.jpg

Волна нелинейной поляризации на частоте и возникает, напр., при распространениив среде эл.-магн. волн с частотами w1 и w2,причём 8038-41.jpg, и волновыми векторами k1 и k2. УсловиеС. в этом случае принимает вид k1+ k2= k или, в общем случае, k1 + k2 = k.Этот процесс наз. генерацией суммарной частоты, частным случаем к-рогоявляется генерация второй гармоники (при w1 = w2).Условие С. можно трактовать как сохранение суммасного импульса взаимодействующихволн:8038-42.jpg. При нарушении условия С. импульс волн частично передаётся среде, в к-ройони распространяются.

В СВЧ-приборах, напр. лампе бегущей волны (ЛБВ), вместо волныполяризации следует рассматривать волну конвекционных токов, фазовая скоростьк-рой совпадает со скоростью потока электронов. В этом случав условие С. <заключается в совпадении фазовой скорости эл.-магн. волны со скоростьюэлектронного потока. Это рассмотрение соответствует приближению, не учитывающемуобратного влияния эл.-магн. волны на поток электронов (в нелинейной оптикеподобный подход наз. приближением заданного поля). При учёте этого влияниянаиб. усиление эл.-магн. волны в ЛБВ достигается при нек-ром превышенииначальной скорости электронов над фазовой скоростью эл.-магн. волны.

При акустооптич. взаимодействиях (см. Акустооптика. Дифракция светана ультразвуке )условие С.:8038-43.jpg, где 8038-44.jpg- волновые векторы падающей, дифрагированной (рассеянной) и акустич. волнсоответственно, называют Брэгга - Вулъфа условием.

Для выполнения условия С. в общем случае приходится принимать спец. <меры, напр. использовать замедляющие системы в СВЧ-приборах, или двулучепреломляющиекристаллы в нелинейной оптике, подбирать частоту акустич. волны в акустооптич. <устройствах.

Спектральная ширина С. определяется как ширина частотного интервала 8038-45.jpg, в пределах к-рого фазовое рассогласование взаимодействующих волн в областивзаимодействия не превышает
8038-46.jpg

где l - длина области взаимодействия. Поскольку 8038-47.jpgгде v гр - групповая скорость, то спектральная ширинаС. велика в случае равенства групповых скоростей взаимодействующих волн. <Это условие т. н. группового синхронизма (в отличие от групповогоС., условие kp = k называют фазовым или волновым С.).При выполнении условия группового С. ограниченные в пространстве волновыепакеты распространяются с одинаковой групповой скоростью и их эффективноевзаимодействие происходит на большой длине даже при малой длине волновыхпакетов (т. е. при широком спектре). Так, в ЛБВ с однородной замедляющейсистемой дисперсия эл.-магн. волн очень мала и групповые скорости взаимодействующихволн практически совпадают, что обусловливает широкую полосу усиления ЛБВ(октава и выше). В лампе обратной волны (ЛОВ), напротив, групповаяскорость эл.-магн. волны и скорость потока электронов противоположны, поэтомуусилители на ЛОВ не могут быть широкополосными и ЛОВ часто используетсякак узкополосный перестраиваемый регенеративный усилитель.

В нелинейной оптике из-за сильной дисперсии групповой скорости С. наблюдаетсятолько в отд. случаях. В акустике, напротив, из-за малой дисперсии условияфазового и группового С. выполняются одновременно для большого числа спектральныхкомпонент, что приводит к накоплению нелинейных эффектов на больших длинахи образованию ударных волн.

При взаимодействии волновых пучков, ограниченных в поперечном сечении, <условие группового С. принимает более общий вид, а именно - как равенствовекторов групповых скоростей взаимодействующих волн. При отличии направлениявекторов групповых скоростей ограниченные в пространстве волновые пучкииспытывают боковой снос относительно друг друга.

что приводит к уменьшению области эфф. взаимодействия. Это явление обычнохарактеризуется угл. шириной С.- расходимостью взаимодействия, в пределахк-рой фазовое рассогласование не превышает 8038-48.jpg.В нелинейной оптике боковой снос взаимодействующих пучков наз. апертурнымэффектом и обусловлен отличием направления векторов фазовой и групповойскоростей для необыкновенных волн в анизотропных кристаллах (см. Оптическаяанизотропия), Апертурный эффект полностью отсутствует при т. н. 90-градусномС., когда все взаимодействующие пучки распространяются перпендикулярнооптич. оси. При 90-градусном С. угл. ширина С. резко возрастает и ограниченадифракц. расплыванием пучков, так же как спектральная ширина С. при групповомС. ограничена дисперсионным расплыванием волновых пакетов.

Лит.: Цернике Ф., Мидвинтер Д ж., Прикладная нелинейная оптика, <пер. с англ., М., 1976; Виноградова М. Б., Р у д е н к о О. В., СухоруковА. П., Теория волн, 2 изд., М., 1990; А х м а н о в С. А., Д ь я к о вЮ. Е., Ч и р к и н А. С., Введение в статистическую радиофизику и оптику, <М., 1981; Дмитриев В. Г., Тарасов Л. В., Прикладная нелинейная оптика, <М., 1982. С. М. Копылов.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Нужно решить контрольную?
Синонимы:

Полезное


Смотреть что такое "СИНХРОНИЗМ" в других словарях:

  • СИНХРОНИЗМ — (греч., syn вместе, и chronos время). Одновременные события в истории разных народов. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. СИНХРОНИЗМ греч., от syn, вместе, и chronos, время. Одновременность. Объяснение… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • СИНХРОНИЗМ — СИНХРОНИЗМ, синхронизма, мн. нет, муж. (греч. sygchronismos) (научн., тех.). Совпадение и связь по времени чего нибудь совершающегося, одновременность и параллельность действия чего нибудь, течения каких нибудь процессов. Синхронизм киносъемки и… …   Толковый словарь Ушакова

  • синхронизм — см. одновременность Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011. синхронизм сущ., кол во синонимов: 7 …   Словарь синонимов

  • синхронизм — а, м. synchronisme m. Точное совпадение во времени двух или нескольких явлений или процессов; одновременность. БАС 1. Терять синхронизм, выходить из такта. Коренблит 1934 1 239. Свод или перечень современных, одновременных событий. Даль. Лекс. Ян …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • СИНХРОНИЗМ — (от греч. synchronismos одновременность) точное совпадение во времени двух или нескольких явлений или процессов, напр. совпадение частот периодических процессов, равенство углов поворота, чисел оборотов машин и механизмов …   Большой Энциклопедический словарь

  • СИНХРОНИЗМ — СИНХРОНИЗМ, а, муж. (спец.). Совпадение и связь во времени чего н. совершающегося, параллельность в действии чего н. С. киносъёмки и звукозаписи. С. хода двух механизмов. | прил. синхронический, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю …   Толковый словарь Ожегова

  • СИНХРОНИЗМ — (Synchronism) полное совпадение течения двух процессов но времени. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 …   Морской словарь

  • СИНХРОНИЗМ — согласованность вращения двух или нескольких соединенных между собой электрически машин переменного тока (синхронных), при к рой соответствующие точки во всех машинах занимают в каждый момент времени совершенно одинаковые положения. При электр.… …   Технический железнодорожный словарь

  • Синхронизм — (греч. одновременность) сопоставление одновременныхпроисшествий. Синхронистический метод в истории сопоставлениеодновременных событий, происходивших у различных народов и в различныхстранах. Синхронистические таблицы ряд колонн,… …   Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

  • СИНХРОНИЗМ — англ. synchronism; нем. Synchronitat. Точное совпадение во времени двух или нескольких явлений или процессов. Antinazi. Энциклопедия социологии, 2009 …   Энциклопедия социологии

Книги

Другие книги по запросу «СИНХРОНИЗМ» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»