Кіріспе
Толқынның шағылысу қасиетінің өлшемі. Физика мен электротехникада шағылысу коэффициенті – бұл толқынның беру ортасындағы кедергілік өзгеруде қаншалықты шағылысатынын сипаттайтын параметр. Ол шағылысқан толқынның амплитудасының түскен толқынға қатынасына тең, олардың әрқайсысы фазор түрінде беріледі. Мысалы, оптикада шыны бет сияқты басқа сындыру көрсеткішіне ие беттен шағылысатын жарық мөлшерін есептеу үшін, немесе электрлік тарату желісінде электромагниттік толқынның кедергілік өзгеруде қаншалықты шағылысатынын есептеу үшін қолданылады. Шағылысу коэффициенті беру коэффициентімен тығыз байланысты. Жүйенің шағылысу қабілеті кейде шағылысу коэффициенті деп те аталады. Әртүрлі салалар бұл терминді әртүрлі мақсаттарда қолданады.
reflections of waves
In physics and electrical engineering the reflection coefficient is a parameter that describes how much of a wave is reflected by an impedance discontinuity in the transmission medium. It is equal to the ratio of the amplitude of the reflected wave to the incident wave, with each expressed as phasors. For example, it is used in optics to calculate the amount of light that is reflected from a surface with a different index of refraction, such as a glass surface, or in an electrical transmission line to calculate how much of the electromagnetic wave is reflected by an impedance discontinuity. The reflection coefficient is closely related to the transmission coefficient. The reflectance of a system is also sometimes called a reflection coefficient. Different specialties have different applications for the term.
Жүк кедергісіне қатынасы
Қайта шағылу коэффициенті беріліс желісінің соңындағы жүктеме кедергісімен, сондай-ақ желіге тән кедергімен анықталады. Сипаттамалық кедергісі бар желіге қосылған жүктеме кедергісі қайта шағылу коэффициентін береді. Бұл жүктемедегі коэффициент. Қайта шағылу коэффициентін желінің басқа нүктелерінде де өлшеуге болады. Жоғалмайтын беріліс желісінде қайта шағылу коэффициентінің шамасы желі бойымен тұрақты (сондай-ақ алға және кері толқындардың қуаттары да тұрақты). Дегенмен, оның фазасы жүктемеден электрлік қашықтыққа байланысты өзгереді. Егер коэффициент жүктемеден метрлік нүктеде өлшенсе және жүктемеден электрлік қашықтық радиан болса, онда сол нүктедегі коэффициент болады.
This is the coefficient at the load. The reflection coefficient can also be measured at other points on the line. The magnitude of the reflection coefficient in a lossless transmission line is constant along the line (as are the powers in the forward and reflected waves). However its phase will be shifted by an amount dependent on the electrical distance from the load. If the coefficient is measured at a point meters from the load, so the electrical distance from the load is radians, the coefficient at that point will be
Note that the phase of the reflection coefficient is changed by twice the phase length of the attached transmission line. That is to take into account not only the phase delay of the reflected wave, but the phase shift that had first been applied to the forward wave, with the reflection coefficient being the quotient of these. The reflection coefficient so measured, , corresponds to an impedance which is generally dissimilar to present at the far side of the transmission line. The complex reflection coefficient (in the region , corresponding to passive loads) may be displayed graphically using a Smith chart. The Smith chart is a polar plot of , therefore the magnitude of is given directly by the distance of a point to the center (with the edge of the Smith chart corresponding to ). Its evolution along a transmission line is likewise described by a rotation of around the chart's center. Using the scales on a Smith chart, the resulting impedance (normalized to ) can directly be read. Before the advent of modern electronic computers, the Smith chart was of particular use as a sort of analog computer for this purpose.
Ескеріңіз, қайта шағылу коэффициентінің фазасы қосылған беріліс желісінің фазалық ұзындығының екі есесіне өзгереді. Бұл кері толқынның фазалық кешігуін ғана емес, сонымен қатар алға жылжыған толқынға алдымен қолданылған фазалық ауысуды да ескеруді қажет етеді, қайта шағылу коэффициенті осылардың қатынасы болып табылады. Осылайша өлшенген қайта шағылу коэффициенті , беріліс желісінің қарамағындағы кедергіге, әдетте, сәйкес келмейді. Кешенді қайта шағылу коэффициентін (пассивті жүктемелерге сәйкес келетін аймақта) Смит диаграммасы арқылы графикалық түрде көрсетуге болады. Смит диаграммасы - бұл полярлық график, сондықтан оның шамасы нүктенің орталыққа дейінгі қашықтығымен тікелей анықталады (Смит диаграммасының шетіге сәйкес келеді). Оның беріліс желісі бойымен өзгеруі де диаграмманың ортасынан айналу арқылы сипатталады. Смит диаграммасындағы шкалаларды пайдаланып, нәтижедегі кедергіні (нормаланған) тікелей оқуға болады. Қазіргі заманғы электронды компьютерлер пайда болғанға дейін Смит диаграммасы осы мақсатта аналогтық компьютер ретінде кеңінен қолданылды.
This is the coefficient at the load. The reflection coefficient can also be measured at other points on the line. The magnitude of the reflection coefficient in a lossless transmission line is constant along the line (as are the powers in the forward and reflected waves). However its phase will be shifted by an amount dependent on the electrical distance from the load. If the coefficient is measured at a point meters from the load, so the electrical distance from the load is radians, the coefficient at that point will be
Note that the phase of the reflection coefficient is changed by twice the phase length of the attached transmission line. That is to take into account not only the phase delay of the reflected wave, but the phase shift that had first been applied to the forward wave, with the reflection coefficient being the quotient of these. The reflection coefficient so measured, , corresponds to an impedance which is generally dissimilar to present at the far side of the transmission line. The complex reflection coefficient (in the region , corresponding to passive loads) may be displayed graphically using a Smith chart. The Smith chart is a polar plot of , therefore the magnitude of is given directly by the distance of a point to the center (with the edge of the Smith chart corresponding to ). Its evolution along a transmission line is likewise described by a rotation of around the chart's center. Using the scales on a Smith chart, the resulting impedance (normalized to ) can directly be read. Before the advent of modern electronic computers, the Smith chart was of particular use as a sort of analog computer for this purpose.
Сейсмология
Кернеу коэффициенті ортаның сенімділігін тексеру үшін жетектеуіштерді сынауда қолданылады.
Оптика және микротолқынды пештер
Оптикада және жалпы электромагнетизмде рефлексия коэффициенті контекстке қарай, мұнда сипатталған амплитудалық рефлексия коэффициентін немесе шағылыстыру қабілетін білдіре алады. Әдетте, шағылыстыру қабілеті үлкен әріппен (R) белгіленеді, ал амплитудалық рефлексия коэффициенті кіші әріппен (r) белгіленеді. Бұл байланысты түсініктер классикалық оптикада Френель теңдеулерімен қарастырылады.
Акустика
Акустиктер әртүрлі материалдардың дыбыстық ортаға тигізетін әсерін түсіну үшін шағылысу коэффициенттерін пайдаланады.