Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
При очень высокой темп-ре (~ 3000—4000 К и более) в воздухе присутствуют в достаточно большом кол-ве ионизов. частицы и свободные электроны. Хорошая электропроводность воздуха вблизи тела открывает возможность использования эл.-маги. воздействий на поток для изменения сопротивления тела или уменьшения тепловых потоков от горячего газа к телу. Она же затрудняет проблему радиосвязи с летат. аппаратом из-за отражения н поглощения радиоволн иоиизов. газом, окружающим тело. Нагревание воздуха при сжатии его перед головной частью движущегося с гиперзвуковой скоростью тела может вызывать мощные потоки лучистой энергии, частично передающейся телу и вызывающей дополнит, трудности при решении проблемы его охлаждения. Рациональным выбором формы тела можно добиться значит, степени рассеивания лучистой энергии в окружающих слоях воздуха.
Если скорость набегающего потока во много раз превосходит скорость звука, то при малых возмущениях скорости изменения давления и плотности уже ие будут малымн и необходимо пользоваться келииейиыми ур-ниями даже прн изучении обтекания тонких заострённых тел. Существ, роль нелинейных эффектов характерна для гиперзвуковой аэродинамики. Ми. представления аэродинамики умеренных сверхзвуковых скоростей, касающиеся поведения сил и моментов» действующих на летат. аппараты, а также устойчивости и управляемости этих аппаратов, становятся неприменимыми при гнперзвуновых скоростях полета*
Большие значения числа M в течениях с гиперзву.-, ковой скоростью позволяют установить важные каче7 ственные особенности таких течений и развивать нелиг нейные асимптот ич. теории для их количеств, анализа* Для приближённого определения давления иа головную часть затупленных впереди тел вращения и профилей получила распространение ф-ла Ньютона, согласно: к-рой избыточное давление Др иа элемент поверхности тела равно нормальной к этому элементу составляющей кол-ва движения набегающего потока, т. с. Др — = PZ^2Sin2B, где 0 — угол между направлением каса-j тельной к поверхности тела и направлением набегающего потока.
Jlum.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. M,, Гидродинамика, 4 изд., М., 1988; Абрамович Г. H., Прикладная газ<^' вня динамика, 5 изд., ч. 1^2, М., 1991; Черный Г. Г., Te» ченпя газа с большой сверхзвуковой скоростью, м., 1959; его ж е, Газовая динамика, М., 1988; Зельдович Я. Б., P а й~ з е р Ю. П., Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений, 2 изд., М., 1966; Овсянников Л. В., Лекции по основам газовой динамики, М., 1981.
Г. Г. Чёрный.
СВЕРХИЗЛУЧЕНИЕ — коллективное спонтанное испускание эл.-магн. излучения при переходе системы N возбуждённых излучателей (/V > 1) в когерентное сфазнрованное состояние. С. предсказано Р. Г. Диккв (R. Н. Dicke) в 1954, обнаружено экспериментально в 1973 после создания лазеров.
Дикке показал, что система N инвертированных двухуровневых атомов (см. Двухуровневая система) может спонтанно перейти в осн. состояние за время, обратно пропорциональное числу атомов т ~ Ar-1. Этот эффект обусловлен наведением корреляций между дипольными моментами перехода пространственно разделённых излучателей, взаимодействующих друг с»
другом через поле излучения. В результате атомы, находящиеся в макроскопически большом объёме, излучают когерентно. Поскольку полная энергия, излучаемая коллективом атомов, равиа (O)0 — частота
перехода), то интенсивность излучения /с/эNhfo0Ixс/э/V2. В случае же обычного спонтанного излучения, когда атомы распадаются независимо друг от друга со временем спонтанного распада Tі, ие зависящим от числа излучателей, интенсивность I со NJHaJTi со N.
С. ансамбля излучателей обусловливается воздействием поля, испущенного одним из осцилляторов, на все остальные излучатели ансамбля. Именно это воздействие способно привести к когерентнзацин процесса испускания излучения ансамблем осцилляторов. Эфф. самонаведение корреляций между дипольными моментами осцилляторов возможно лишь в том случае, когда время этого процесса тк меньше времени релаксации дипольного момента атома Ti, а также меньше Ti (обычно Ti < Ti). Таким образом, С. представляет собой нестационарный процесс, протекающий за время, меньшее Гі и T2. Установление корреляций между излучателями происходит самопроизвольно в процессе излучения, этим С. отличается принципиально от нестационарных когерентных процессов, обусловленных внеш. когерентной иакачкой, таких, как самоиндуци-рованная прозрачность, фотонное эхо н др.
По характеристикам и условиям наблюдения С. отличается и от обычного спонтанного излучения, и от «тимулиров. излучения. Это отлнчне можно рассмотреть на нрнмере типичного эксперимента по наблюдению С. (рис. 1,6). Внутри макроскопически большого, вытянутого и открытого с обоих концов цилиндра длиной L и площадью основания Z (L » VZ , V = LZ,
" Фильтр
Накачка Образец
=> ішштщ с • , б
а
Рис. 1. Схема рабочих уровней (о) и экспериментальной установки (6) в типичном эксперименте по наблюдению сверхизлучения.
n = JV/V) находится N двухуровневых атомов. Сначала атомы переводятся в верх, состояние (рнс. 1 ,а) достаточно коротким (тн < Тк) импульсом иакачки так, чтобы состояние системы было лекогерентным (т. е. корреляции между дипольными моментами отсутствуют). За-^ем начинается свободный распад системы инвертиров. атомов, характер к-рого зависит от соотношения вре-
