Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ДА ДВ ДЕ ДИ ДЛ ДО ДР ДУ ДЫ

Доплеровский сдвиг

 
Доплеровский сдвиг объясняет тот факт, что энергия у-кванта, испущенного ядром газообразной молекулы, движущейся в том же направлении, что и квант, отличается от энергии у-кванта, испущенного ядром молекулы, движущейся в противоположном направлении. Распределение энергий, обусловленное поступательным движением ядер источника в различных направлениях, носит название доплеровского уширения. Левая кривая на рис. 15.1 демонстрирует энергетическое распределение испущенных у-лучей, вызванное доплеровским уширением.
Суммарный доплеровский сдвиг, наблюдаемый и в контурах испускания, и в контурах поглощения линий, испускаемых импульсными лампами с полым катодом [23], может присутствовать в излучении импульсных атомизаторов. Доплеровский уширенный контур описывается функцией Гаусса, если атомы имеют максвелловское распределение скоростей, как, например, в случае термодинамического равновесия.
Чему равен доплеровский сдвиг для света, приходящего от этой туманности. Найдите наблюдаемую длину волны в спектре света от этой туманности, если длина волны в системе, связанной со звездой, составляет 300 ммк.
Приведенная оценка не учитывает доплеровский сдвиг, обусловленный вращением Солнца.
В этом случае величина Доплеровского сдвига длины волны излучения при его отражении в ударно-сжатой прозрачной среде в точности соответствует тому, которое имеет место при той же скорости в вакууме. Если же модель Гладстона - Дейла для выбранного оконного материала недостаточно точна, то в обработке интерферограмм должны быть учтены соответствующие поправки.
В этом случае величина Доплеровского сдвига длины волны излучения при его отражении в ударно-сжатой прозрачной среде в точности соответствует тому, которое имеет место при той же скорости в вакууме. Если же модель Гладстона-Дейла для выбранного оконного материала недостаточно точна, то в обработке интерферограмм должны быть учтены соответствующие поправки.
Объяснить ширину спектральных линий через доплеровский сдвиг и уишрение за время жизни ( стр.
Негауссовское доплеровское уширение, или чистые доплеровские сдвиги контура, характерны для атомизаторов, в которых поглощающие частицы не находятся в состоянии равновесия по скоростям. При излучении близко расположенных сверхтонких компонент доплеровское уширение можно существенно уменьшить путем использования атомных пучков. При таком методе атомы вводятся в вакуум через систему апертур, в результате чего создается почти параллельный пучок атомов. Лазерный пучок пересекает атомный пучок под определенным углом. В этом случае основными источниками уширения могут быть естественное уширение, доплеровское уширение, обусловленное угловой расходимостью атомного или лазерного пучка, и пролетное уширение, связанное с временем пробега атомов через лазерный пучок.
В этом и заключается проявление нерелятивистского доплеровского сдвига, уже обсуждавшегося нами.
Какова полоса отслеживающей петли при доплеровских сдвигах, если петля рассчитана иа отслеживание доплеровских сдвигов пользователей, двигающихся со скоростями до 100 км / час.
Влияние доплеровского сдвига частоты на сигналы с нелинейной внутриим - пульсной ЧМ, взвешенные по Хэммингу ш ( приближение метода стационарной фазы. Например, при значении ТВ 100 доплеровский сдвиг не должен превышать 0 25 % от ширины спектра сигнала. Это более жесткое требование по сравнению с тем, которое предъявляется к ЛЧМ-сигналам, для которых, как было показано выше, допустим доплеровский сдвиг до 10 % и более от ширины спектра. Ошибка в выборе времени задержки для сигналов с нелинейной ЧМ, как правило, несущественна, так как его величина ниже разрешающей способности системы, составляющей обычно 1 5 / В.
Если бы расчеты дава-ли точное значение доплеровского сдвига, частоты, среднее значение частотного сдвига было бы равно нулю. Интересно также то, что положение максимума спектра изменяется от импульса к импульсу.
Аллен [407] выполнил измерения фактора Дебая-Валера и доплеровского сдвига второго порядка для Со57, нанесенного на поверхности ( 100) и ( 111) кремния напылением в вакууме 10 - 9 торр.
Наблюдение резонансного поглощения у-лучей основано на методе доплеровского сдвига линий испускания и поглощения. Для создания этого сдвига поглотителю придается небольшая скорость. Мессбауэровская линия столь узка, что резонанс нарушается уже при ничтожных скоростях. Подставляя в формулу ( 4) вместо R естественную ширину линии Г 3 10 - 8 эВ, найдем, что для этого достаточна скорость порядка миллиметра в секунду.

Так как Ф2 - - 0, то доплеровский сдвиг не приводит к существенному расширению импульса и уменьшению отношения сигнал-шум.
В радиочастотном диапазоне длина волны обычно столь велика, что доплеровские сдвиги несущественны. Но в случае оптического излучения при типичных условиях атомы в среднем пересекают много длин волн.
Зависимость выхода согласованного фильтра от величины доплеровского сдвига несущей частоты. Более темным участкам соответствует большая амплитуда. На рис. 5.12 приведена зависимость выхода согласованного фильтра от величины доплеровского сдвига несущей частоты. По вертикали отложено доплеровское смещение, по юризонтали - относительные задержки. Более темным участкам соответствует большая амплитуда. Хорошо видно, что величина доплеровского смещения определяется однозначно, это обусловлено формой функции неопределенности излученного сигнала.
Информация с корреляторов передается в контур слежения за кодом и доплеровским сдвигом несущей ( более подробно эти аспекты изложены в гл. В этом контуре вырабатываются сигналы обратной связи для захвата сигнала спутника. Выходом контура слежения является временной сдвиг кода и доплеровский сдвиг частоты несущей или соответствующие им псевдодальность и псевдоскорость. Еще раз подчеркнем, что детальное описание процесса функционирования многоканального ГЛОНАСС / GPS приемника приведено в гл. Здесь обсуждаются лишь самые общие принципы этого процесса: приемник должен обеспечить слежение за необходимым числом спутников ( не менее четырех) или за всеми видимыми спутниками. Это достигается наложением нескольких ( как правило б, 12 или 24) каналов слежения. Информация об измеренных псевдодальностях и псевдоскоростях передается в фильтр Калмана приемника для получения навигационного решения - координат, скорости, а, в ряде случаев, и ускорения, а также поправок к эталону времени и частоты приемника.
Спектроскопия биения света ( называемая также спектроскопией, основанной на доплеровском сдвиге, или рэлеевской спектроскопией ширины полосы) используется для оценки формы ( ширины линии) пика Рэлея.
Однако если континенты и расходятся, то так медленно, что доплеровский сдвиг будет мал по сравнению с шириной спектральной линии и поэтому не будет обнаружен. Спектральная линия излучения лазера гораздо тоньше спектральных линий обычных источников света, но и она для этого эксперимента может оказаться слишком широкой.
Диаграмма, показывающая возможную конфигурацию излучающей плазмы в звездной вспышке. Площадь Л0 определяет эффективную поперечную площадь сечения петли с половиной длины L. Если петля однородна по толщине, то AQ равно площади излучения с поверхности звезды. В дополнение к величинам, приведенным в табл. 12.1, существуют также наблюдения доплеровских сдвигов, указывающие на наличие потоков во вспышечной плазме.
Какова полоса отслеживающей петли при доплеровских сдвигах, если петля рассчитана иа отслеживание доплеровских сдвигов пользователей, двигающихся со скоростями до 100 км / час.
На рис. 171 приведена универсальная оптическая схема ЛДИС, позволяющая измерять скорость по доплеровскому сдвигу как в прямом, так и в обратном рассеянном свете.
В случае измерения на отражателе 7 скорости перемещения в сигнале с фотоприемника 9 возникает доплеровский сдвиг Д / частоты ( от 100 кГц до 2 МГц), зависящий от скорости перемещения. Этот сигнал сравнивается с опорным с фотоприемника И, фиксируется в счетчике 10, вычисляется и подается на стрелочный прибор. Десятиразрядный дисплей / показывает размер; трехразрядный 2 - размер коррекции ( от внешних условий измерения) в двоичных единицах. Нажатие кнопки скор позволяет измерять скорость перемещения отражателя 7 c: i. Кнопка сброс обнуляет показания на дисплее 1 в любом месте.
Использование в качестве опорного пучка части исходного излучения не позволяет при оптическом гетеродинироваиии определять знак доплеровского сдвига и, следовательно, направление измеряемой скорости. От этого недостатка свободны лазерные доплеровские измерители скорости, в которых зондирующий и опорный световые пучки имеют постоянное частотное смещение один относительно другого.
Наконец, принудительное поступательное движение кристалла поперек пучка с - помощью платформы 2 для имитации доплеровского сдвига приводило к движению полос интерференции встречных пучков в резонаторе гибридного лазера, наблюдавшихся с помощью вспомогательной схемы, но не влияло на характер перестройки спектра генерации. Все это показало, что обнаруженное самосвипирование гибридного полупроводникового лазера имеет иное происхождение, чем в лазерах на красителях, и еще раз продемонстрировало сложную природу явлений, сопровождающих смешение волн.

Интерпретация эта пока не может считаться твердо установленной, учитывая неопределенность в частотах, вносимую доплеровским сдвигом. Так, в покоящейся системе координат теллурические линии HgO маскируют линию 5г ( 3), которую удается разрешить только благодаря красному сдвигу. Спинрада на том основания, что им не удалось обнаружить в спектрах тех же объектов линий перехода 1 - 0, которые должны были бы иметь более высокую интенсивность. Тем не менее теоретические оценки [84] приводят в благоприятному прогнозу в отношении возможности наблюдения квадруполь-ных линий Н2 в спектрах звезд.
Высокая точность измерения моментов прихода импульсов от пульсара позволяет оценить также члены уравнения (16.5.6), представляющие поперечный доплеровский сдвиг и гравитационное красное смещение.
Основой работы системы является применение карты помех, частично обновляемой с каждым обзором, и определение доплеровского сдвига для каждого элемента разрешения. Полученную информацию используют для автоматической подстройки полосы режекции адаптивного фильтра подавления помех. Обновляемую карту помех применяют также для адаптации порога обнаружения с целью стабилизации уровня ложных тревог. В системе предусмотрено считывание из памяти значений весовых коэффициентов фильтра подавления, соответствующих текущему значению временных интервалов между импульсами сигнала при вобуляции периода повторения зондирующих импульсов, что позволяет максимизировать коэффициент подавления помех системой.
На рис. 15.8, г заостренность и крутизна границ спектра доплеровских частот является следствием резкого верхнего предела доплеровского сдвига, вызванного перемещением передвижной антенны среди стационарных рассеивающих элементов в модели плотного размещения. Наибольшая величина ( бесконечность) 5 ( v) соответствует случаю, когда рассеивающий элемент находится прямо перед движущейся платформой антенны или прямо позади нее.
Американские исследователи предложили [17] схему абсолютных измерений массовой скорости в условиях ядерного взрыва, которая основана на регистрации доплеровского сдвига резонансов взаимодействия нейтронов с ядрами движущегося вещества по отношению к их положению у покоящихся ядер. Схема этих опытов показана на рис. 9.16. Ударная волна создавалась в урановом экране в результате деления его ядер под воздействием потока нейтронов, образующихся при ядерном взрыве. Для этого на расстоянии 1 1 м от ядерного заряда помещался докритический блок из урана-235, экранированный от взрыва поглотителем медленных нейтронов из карбида бора. На поверхности уранового блока был смонтирован исследуемый молибденовый образец с установленными в нем световодами для измерения скорости движения фронта ударной волны. Нейтронный поток, возникающий при взрыве ядерного устройства, вызывает быстрый и равномерный нагрев урана приблизительно до 50 эВ, который сопровождается соответствующим возрастанием давления. В результате распада разрыва в молибденовом образце создается плоская ударная волна с давлением 2 ТПа.
Американские исследователи предложили [17] схему абсолютных измерений массовой скорости в условиях ядерного взрыва, которая основана на регистрации доплеровского сдвига резонансов взаимодействия нейтронов с ядрами движущегося вещества по отношению к их положению у покоящихся ядер. Схема этих опытов показана на рис. 9.16. Ударная волна создавалась в урановом экране в результате деления его ядер под воздействием потока нейтронов, образующихся при ядерном взрыве. Для этого на расстоянии 1 1м от ядерного заряда помещался докритический блок из урана-235, экранированный от взрыва поглотителем медленных нейтронов из карбида бора. На поверхности уранового блока был смонтирован исследуемый молибденовый образец с установленными в нем световодами для измерения скорости движения фронта ударной волны. Нейтронный поток, возникающий при взрыве ядерного устройства, вызывает быстрый и равномерный нагрев урана приблизительно до 50 эВ, который сопровождается соответствующим возрастанием давления. В результате распада разрыва в молибденовом образце создается плоская ударная волна с давлением 2 ТПа.
Отметим, что причиной неоднородного уширения в газовых активных средах является движение атомов и молекул, приводящее к доплеровскому сдвигу их частот излучения и поглощения. При термодинамическом равновесии распределение центров по скоростям описывается максвел-ловским законом распределения, что и приводит к гауссо-вому контуру полосы люминесценции. Поскольку стоячая волна в резонаторе образована двумя бегущими навстречу друг другу волнами, то каждая из этих волн будет взаимодействовать с различными группами движущихся активных центров.
В спутниковом навигационном приемнике по-прежнему присутствует ВЧ канал приема и первичной обработки и блок слежения за кодом и доплеровским сдвигом несущей, которые функционируют аналогично описанному выше варианту слабосвязанной схемы. Отличием данной структуры от предыдущих является отсутствие в составе приемника фильтра Калмана. В жестко связанной схеме и ИНС и приемник лишь обеспечивают состав измерений для общего вычислительного блока, в котором реализован единый фильтр Калмана. Измерения для фильтра в жестко связанных системах строятся по разности псевдодальностей или / и скоростей изменения псевдодальностей, определенных, с одной стороны, в ИНС по вычисленным координатам объекта и эфемеридам спутника, и измеренных СНС приемником с другой.
Однако сигналы с нелинейной ЧМ можно применять не всегда, поскольку они более, чем ЛЧМ-сигналы, чувствительны к доплеровским сдвигам.
Релятивистский продольный эффект Доплера, v - частота света, принимаемого наблюдателем, удаляющимся от источника света со скоростью Р - V / c. Источ-ник излучает свет с частотой V. Рис - 11.21. График зависимости рассчитанного и экспериментально определенного сдвига второго порядка AV, отложенного по вертикальной оси, от доплеровского сдвига первого порядка ДА.
Основные типы оптических схем ЛДИС. Поскольку лучшая разрешающая способность конфокальных интерферометров составляет единицы мегагерц, то применение их оправдано на высоких скоростях, причем относительная точность измерения доплеровского сдвига растет с увеличением скорости.
В этом случае отношение сигнал-шум на выходе также снижается на 1 дБ, так как мощность шума на выходе не зависит от доплеровского сдвига.
Общая теория относительности в настоящее время дает возможность измерить еще три комбинации параметров: одну по смещению периастра, одну из комбинации доплеровского сдвига второго порядка и гравитационного красного смещения и одну по затуханию орбитального движения, вызванному излучением гравитационных волн.

Измеренный доплеровский сдвиг частоты пропорционален не только скорости кровотока, но также и углу между вектором скорости и ультразвуковым пучком, так что знание этого угла необходимо, чтобы вычислить скорость по доплеровскому сдвигу.
Основными физическими причинами нестабильности частоты являются: электромагнитная интерференция; шум и помехи, воздействующие на цепь синхронизации в электронных схемах приемника; изменения длины тракта, в том числе изменения скорости распространения, доплеровские сдвиги от подвижных оконечных устройств; низкая плотность и нерегулярное поступление хронирующей информации. Основной алгоритмической причиной нестабильности частоты в SDH-сетях является режим выравнивания скоростей с использованием битового или байтового стаффинга и смещение указателей.
Создав 999 отражений ( число должно быть нечетным, иначе луч не вернется на тот континент, с которого он был отправлен, и его частоту нельзя будет сравнить с посылаемой), мы усилим доплеровский сдвиг в тысячу раз и, возможно, обнаружим разбе-гание континентов.
Интенсивность в максимуме каждого пятна пропорциональна пику автокорреляционной функции эталонного сигнала ( таким образом, отсутствуют какие-либо потери отношения сигнал / шум или интенсивности / р), а смещение каждого пятна по строке пропорционально масштабному коэффициенту а ( и, следовательно, величине доплеровского сдвига по частоте) между входным и эталонным сигналом на рассматриваемой строке. На рис. 9, б приведена фотография выходной плоскости корреляции для случая Л / 9 сигналов.
Поскольку поправки на доплеровское смещение ( см. Приложение 10.2) редко вводятся в виде сдвигов локальных осцилляторов на антеннах, то эти поправки должны быть внесены на корреляторе или после обработки анализа полученных данных. Суточный Доплеровский сдвиг обычно устраняется на станции докор-реляционным вращением лепестков, когда сигналы запаздывают и сдвинуты по частоте по отношению к центру Земли. Поправки на доплеровское смещение из-за орбитального движения Земли и местного стандартного покоя, так же, как любой другой частотный сдвиг, могут быть внесены подходящим образом после проведения корреляции.
Другой эффект - доплеровское смещение частоты фотона - имеет порядок доплеровской ширины линии AD и тоже мал по сравнению с центральной частотой линии. Доплеровские сдвиги длин волн линий имеют порядок V / VQ. При средних скоростях атомов в несколько тысяч км / с в видимом участке спектра ( г / 0 5 1014 Ч-1015 1 / с) эта величина составляет - 10 - 9 см. Однако до плеровский профиль очень быстро убывает с удалением от центра линии. Смещение в пределах линии на несколько доплеровских ширин приводит к изменению коэффициента поглощения на несколько порядков. Такой же порядок изменения может быть и у функции перераспределения.
Мы можем ошибочно принять этот паразитный сигнал за полезный. Однако его доплеровский сдвиг имеет слабую связь с перемещением континентов: до пылинки было только два полезных отражения.
Информация о структуре ядра содержится в спектре р-мод низкой степени, для к-рых 0 ra 0 2 RQ. Эти моды были открыты при измерениях доплеровских сдвигов спектральных линий в излучении от всего диска Солнца [ А.
Поглощение происходит в том случае, когда сумма энергий двух фотонов равна разности энергий между соответствующими двумя энергетическими уровнями. Поскольку фотоны движутся в противоположных направлениях, доплеровский сдвиг длины волны атома относительно одного фотона компенсируется противоположным доплеровским сдвигом атома относительно другого фотона. Естественно, все атомы в общей населенности испытывают одинаковое влияние независимо от того, какие доплеровские компоненты они имеют. Это сильно отличается от спектроскопии насыщения ( разд. Следовательно, сигнал в спектроскопии насыщения зависит от функции распределения доплеровского уширения, тогда как при двухфотонном поглощении он не зависит от нее.
Этот метод применяется и далее при анализе устройств на ПАВ. При синтезе сигнала обычно необходимо учитывать влияние доплеровского сдвига, так как его степень в большой мере определяется видом сигнала.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11