Синергетика для инженеров. Никитенков Н.Н - 108 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

106
напряженность электрического поля, ибо именно эта величина регулирует
процесс перехода oт беспорядка к порядку. И наконец, заметим, что вблизи
точки перехода ширина лазерной линии значительно уменьшается, что
указывает на увеличение времени релаксации системы.
Обобщение и аналогии с критическими явлениями
Прежде всего, убедимся в том, что принципы, лежащие в основе работы
лазера, являются общими для перехода от беспорядка к порядку в
неравновесном состоянии под действием внешних потоков. Для этого
обратимся к неустойчивости Релея-Бенара (разд. 3.1). Ячейки возникают в
слое жидкости, помещенном между горячей нижней пластинкой и
холодной верхней (рис. 3.4), когда градиент температуры превышает
критическое значение, в жидкости возникает макроскопическая структура,
сильно зависящая от окружающих условий. Если слой жидкости тонок,
структура состоит из цилиндрических вихрей (ячеек). Локальная скорость
жидкости в вихрях оказывается синусоидальной функцией координаты с
максимальным значением, определяемым градиентом температуры. Здесь,
безусловно, имеет место пространственно-временное упорядочение,
наведенное внешним тепловым потоком в системе, которая во всех других
отношениях совершенно однородна. Возникающие конвективные
структуры имеют более сложное происхождение, чем выше описанные
явления в лазере. Однако то и другое – явления сходные и типичные для
открытых систем хотя бы потому, что в том и другом случае имеет место
переход к дальнему порядку вслед за разрывом или скачком в поведении
системы.
3.5. Нелинейные волны и солитоны
Из курса общей физики известно, что если в какой-либо точке упругой
среды (твердой, жидкой или газообразной) возбудить колебания, то они
будут передаваться в другие точки этой среды. Эта передача возбуждений
обусловлена взаимосвязью близких участков среды друг с другом. При
этом колебания, возбужденные в одном месте, распространяются в
пространстве с определенной скоростью. Волной принято называть
процесс распространения колебаний от одной точки к другой.
Природа волн различна. В простейшем случае связи между участками в
среде могут быть обусловлены силами упругости, которые возникают из-за
деформаций в среде. При этом в твердой упругой среде могут
распространяться как продольные волны, при которых смещения частиц
среды осуществляются в направлении распространения волны, так и

Страницы