Предыдущая страница реферата | 6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16 | Следующая страница реферата

Образование именно сотовой ячеистой структуры объясняется минимальными затратами энергии в системе на создание именно такой формы пространственной структуры . При этом в центральной части ячейки жидкость движется вверх , а на ее периферии - вниз.

Дальнейшее сверхкритическое нагревание жидкости приводит к разрушению пространственной структуры - возникает хаотический турбулентный режим.

[pic]

Рис. 3.2. Иллюстрация возникновения тепловой конвекции в жидкости .

К этому вопросу прикладывается наглядная иллюстрация возникновения тепловой конвекции в жидкости .

2 ЛАЗЕР , КАК САМООРГАНИЗУЮЩАЯСЯ СИСТЕМА.

Во второй главе этот вопрос мы уже рассматривали . Здесь же , рассмотрим простую модель лазера .

Лазер - это устройство , в котором в процессе стимулированного излучения порождаются фотоны .

Изменение со временем числа фотонов n , или другими словами , скорость порождения фотонов , определяется уравнением вида :

dn / dt = «Прирост» - «Потери» (3.2)

Прирост обусловлен так называемым стимулированном излучением . Он пропорционален числу уже имеющихся фотонов и числу возбужденных атомов N .
Таким образом :

Прирост = G N n (3.3)

Здесь G - коэффициент усиления , который может быть получен из микроскопической теории . Член , описывающий потери , обусловлен уходом фотонов через торцы лазера . Единственное допущение , которое мы принимаем
, - это то , что скорость ухода пропорциональна числу имеющихся фотонов .
Следовательно ,

Потери = 2(n (3.4)

2( = 1/ t0 , где t0 - время жизни фотона в лазере .

Теперь следует учесть одно важное обстоятельство , которое делает (2.1) нелинейным уравнением вида :

[pic] (3.5)

Число возбужденных атомов уменьшается за счет испускания фотонов . Это уменьшение (N пропорционально числу имеющихся в лазере фотонов , поскольку эти фотоны постоянно заставляют атомы возвращаться в основное состояние .

(N = (n (3.6)

Таким образом , число возбужденных атомов равно

N = N0 - (N (3.7) где N0 - число возбужденных атомов , поддерживаемое внешней накачкой , в отсутствии лазерной генерации.

Подставляя (3.3) - (3.7) в (3.2) , получаем основное уравнение нашей упрощенной лазерной модели :

[pic] (3.8) где постоянная k дает выражение : k1 = (G k = 2( - GN0 (( 0 (3.9)

Если число возбужденных атомов N0 (создаваемых накачкой) невелико , то k положительно , в то время как при достаточно больших N0 k - может стать отрицательным . Изменение знака происходит когда

GN0 = 2( (3.10)

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: сочинения по русскому языку, личные сообщения.





Предыдущая страница реферата | 6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16 | Следующая страница реферата