Средний доплеровский сдвиг

Кроме уширения линий в спектре КР за счет давления, флуктуации плотности газа при любом давлении будут также изменять ширину релеевской линии. По-видимому, при низком давлении газа релеевская линия подвержена просто доплеровскому уширению в соответствии с выражением (321), в частности, это было показано для аргона и водорода при атмосферном давлении [320]. При более высоких давлениях, однако, наблюдается обычное бриллюэновское рассеяние [326, 327], а также стимулированное бриллюэновское рассеяние [328, 330]. Объяснение эффекта Бриллюэна в газах следует искать в жидкостной модели газа. Бриллюэновское рассеяние наблюдается тогда, когда средний пробег молекул в газе меньше длины упругой термической волны для данного угла рассеяния [331]. К таким условиям сжатие газов приводит при данной температуре, но само по себе оно не оказывает влияния. Так, обычное бриллюэновское рассеяние в Аг, Хе, N2, СО2 и СН4 наблюдалось при комнатной температуре и атмосферном давлении [332]. Изменение направления наблюдения рассеянного излучения от направления возбуждающего излучения (рассеяние вперед ) до противоположного направления (рассеяния назад ) позволило оценить влияние на спектр типа флуктуаций, от гидродинамического до кинетического характера. Самый малый бриллюэновский сдвиг наблюдался для ксенона при угле рассеяния 10,6°, температуре 25,2 °С и давлении 795 мм рт. ст. и составлял 0,0016 см [332]. Эффект бриллюэнов-ского рассеяния рассматривался также с позиций кинетической теории газов [333]. [c.333]

Для измерения выожих скоростей движения частиц и > 300 м/с сдвиг частоты можно измерить прямым методом, например, интерферометром Фабри-Пфо, так как при больших скоростях сдвиг частоты может соответствовать оптическсмму диапазону. Системы с интерферометром Фабри-Перо можно использовать для непрерывного слежения за мгновенной скоростью. Но устройства такого типа слишком дороги и громоздки. Во всех схемах анемометров спектральная мощность сигнала имеет вид узкой полосы конечнш ширины в районе доплеровской частоты Центральная частота соответствует постоянной скорости потока. Для пульсирующего потока доплеровский сигнал оказывается частотно-модулированным, где модуляция соответствует пульсирующей составляющей или. вернее, скорости индивидуальной частицы / = и/Г, а несущая частота связана со средней скоростью [21]. Для определения концентрации частиц в предположении однократного рассеяния могут быть также полезны методы корреляционного и спектрального анализа, так как корреляционная функция и энергетический спектр пропорщисиальны концентрации одинаковых частиц. [c.46]

Аналогично рассеянию в режиме Ми, используемому в лазерной доплеровской анемометрии, частота света, рассеянного в режиме рэлеевского рассеяния, несколько отличается от частоты лазерного излучения из-за движения молекул газа и взвешенных частиц. Поскольку молекулы совершают хаотическое движение, в конечном итоге ширина спектральной линии рассеянного света определяется скоростью хаотического движения и, следовательно, температурой (и плотностью) молекул. Кроме того, если молекулы газа (или аэрозольные частицы) все вместе совершают направленное движение, можно определить средний доплеровский сдвиг, что позволяет найти скорость потока. [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология