Аналогичные условия отражения могут бытьреализованы и без применения диэлектриков: полное отражение от закритич. в), сильное отражение на частотах, близких к критич. частотам внутр. г )или ограничением размеров отражателей(рис. 1, д). Высокодобротные колебания будут иметь в этих случаяхразный характер. В первом существует каустика, разграничивающая областидокритич. и закритич. волноводов, в последнем — поле быстро (экспоненциально)убывает при удалении от каустики, во втором случае поле ограничиваетсяобластью сильного отражения. Оба способа повышения добротности применяютсяв О. р. Когда не требуется высокой добротности рабочей моды, часто используютсярезонаторы с постепенным увеличением расстояния между отражателями (рис.1, е). Благодаря высоким значениям отношения запасённой энергиик энергии потерь добротности совр. О. р. достигают рекордных цифр по всехдостаточно КВ-диапазонах эл.-магн. волн: от 10⁶ в диапазонемиллиметровых волн до 10⁹ в оптическом.
Моды в О. р. суть волновые пучки, к-рыев квазиоптич. приближении можно представить как поля, распространяющиесявдоль направления соответствующих геометрооптич. лучей и локализованныев поперечном сечении с плавными (в масштабе )огибающими. Поэтому конструирование и расчёты О. р. базируются сначалана рассмотрении характера поведения многократно отражающихся от зеркалгеометрооптич. лучей и затем уже на установлении распределения полей, обычнос помощью Леонтовича параболического уравнения для комплексных амплитуд. Различают устойчивые и неустойчивые модыО. р. (впрочем, иногда говорят просто об устойчивости О. р. как таковых).Устойчивой считается мода, «скелетные» геометрооптич. лучи к-рой локализованывнутри каустики, лежащей внутри О. р. На рис. 1 в показан «каркас»лучей для первой симметричной моды устойчивого двухзеркального О. р. сосферич. зеркалами с фокусными расстояниями F₁ и F₂. Каустич.

(L — длина резонатора; фокусныерасстояния считаются положительными, если зеркала вогнутые). При невыполненииэтого условия двухзеркальный О. р. является неустойчивым. Пример такогоО. р. дан на рис. 1 е; после многократных отражений лучи вырываютсяиз него, что иногда используется для возбуждения О. р. или для вывода энергиииз него (дифракц. вывод излучения — дифракц. связь). Аналогичным образомстроятся моды для разнообразных многозеркальных О. р. При этом принципиальноразличают два класса приборов: в первом, к к-рому, в частности, относятсядвухзеркальные комбинации (рис. 1, в — е), поле в продольных («лучевых»)направлениях имеет характер стоячих волн с масштабом /2;во втором классе приборов — т. н. кольцевых О. р., к к-рым относится, вчастности, трёхзеркальный О. р. (рис. 2), — существуют две самостоят. бегущие(вращающиеся) навстречу друг другу моды одинаковых частот. Впрочем, иногдас помощью невзаимных устройств, перегораживающих пучок, вырождение этихмод снимается вплоть до формирования одной бегущей волны.

Поперечные вариации мод О. р., ограниченныхкаустиками, почти всегда имеют характер стоячих волн с сильно растянутой»длиной волны»:

где — характерный продольный размер О. р. Спектр собств. частот О. р. зависитот числа продольных и поперечных вариаций поля, отличаемых продольнымии поперечными индексами, и имеет разный характер для устойчивых и неустойчивыхмод. Так, для устойчивых мод двухзеркального аксиально-симметричного резонатора

где q (обычно 1), т, п (целые числа) — продольный азимутальный и радиальный индексысоответственно.
Потери на излучение таких мод экспоненциальномалы и носят характер туннельного «просачивания» поля от каустики к краюзеркала. При отсутствии дифракции на краях зеркал собств. частоты двухзеркальногонеустойчивого О. р. с выпуклыми зеркалами определяются соотношением

к-рое показывает, что дифракц. потери быстроувеличиваются с ростом поперечных индексов. В общем случае потери на излучениев О. р. определяются безразмерным параметром Френеля определяющим число зон Френеля, укладывающихся на апертуре зеркала диам.2а (см. Дифракция света).
Дифракция на краях зеркал играет определяющуюроль в формировании колебаний, находящихся на границе перехода от устойчивыхк неустойчивым, к к-рым относятся моды О. р. с плоскими зеркалами. Собств.

где v_m,n — корень ф-цииБесселя J_m (x). При недостаточно большом коэф. отраженияот зеркал и большом параметре Френеля моды с разными поперечными, но одинаковымипродольными индексами вырождаются и О. р. с плоскими зеркалами становитсяобычным интерферометром Фабри — Перо.
Возбуждение О. р. производится с помощьюполупрозрачных зеркал, пластин, а также посредством щелей, отверстий ит. д. Устойчивые О. р. широко применяются в качестве фильтров, спектроанализаторови волномеров в диапазоне длин волн от оптических до сантиметровых. Ониявляются естеств. колебат. системами автогенераторов в этих диапазонах- лазеров (см. Оптический резонатор), мазеров, оротронов и т. д. меры для преобразованияполучающегося излучения в волновые пучки, обладающие низким уровнем потерьпри канализации, высокой направленностью, малым уровнем боковых лепестков. Лит.: Вайнштейн Л. А., Электромагнитныеволны, 2 изд., М., 1988; его же, Открытые резонаторы и открытые волноводы, расходимости лазерного излучения, М., 1979.

С. Н. Власов, М. А. Миллер.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.

dic.academic.ru

что такое и зачем нужен?

Работа абсолютно любого силового агрегата сопряжена с выработкой сильного шума. При этом пассажиры автомобиля и сам водитель созданный шумовой эффект обычно не слышат таким, каким он есть на самом деле. Для снижения шумности моторов было придумано специальное устройство глушитель. Его основной функцией является  гашение шумов при работе ДВС. Несмотря на то, что изначально кажется, что выполняемые функции выхлопной системы достаточно просты, на деле все совершенно по-другому. В состав системы входит сразу несколько элементов и в частности в ней предусмотрено устройство, которое называют резонатором. Он является незаменимой частью системы и отвечает непосредственно за вывод из нее выхлопных газов. Визуально он во многом схож на обычный глушитель. О том, зачем он нужен и в чем его отличия от пламегасителя будет подробнее рассказано в этом полезном материале.

Зачем используют резонатор на авто?

Из самого названия устройства можно предположить за какие функции он несет ответственность. Резонатор предназначен производить резонирование шума и звуковых потоков, которые возникают при работе двигателя внутреннего сгорания. То есть другими словами этот элемент выполняет роль гасителя звуковых колебаний в тот момент, когда выхлопные газы начинают покидать камеру сгорания. При этом это далеко не одна из выполняемых резонатором функций. На деле это устройство выполняет гораздо больше задач. Многие автомобилисты знают, что резонатор также повышает полезную мощность силового агрегата. По этой причине на многие спортивные авто и устанавливаются подобные элементы. В них стандартный вариант резонатора обычно заменяют более эффективным вариантом, причем новый элемент располагают непосредственно за прямотоком.

В чем отличия резонатора от пламегасителя?

Этим вопросом задаются многие автомобилисты не до конца понимающие функции резонатора. Далеко не все вообще понимают различия между этими двумя типами устройств. Для некоторых единственным отличием считается только название. Такое утверждение бессмысленно и может звучать только о тех, кто совершенно не разбирается в автомобилях. Пламегаситель, несмотря на свое кричащее название не призван  гасить пламя. при этом в выхлопную систему такая конструкция действительно устанавливается. Поэтому основной ролью пламегасителей считается именно оснащение системы дополнительным резонатором.  Кроме того, между резонатором и пламегасителем существуют две принципиальные разницы. Первая заключается в том, что  все пламегасители изготавливаются из высококачественных  материалов, потому как на него воздействуют температурные нагрузки и колебания. Второе отличие в том, что резонатор гораздо эффективнее компенсирует звуковые колебания, ведь его прямая обязанность в том, чтобы компенсировать звуковые волны перед попаданием их в глушитель.

Подробнее об автомобильном резонаторе будет рассказано в этом видеоматериале:

Опубликовано: 17 мая 2019

automend.ru