ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Нелинейные оптические эффекты при резонансном взаимодействии лазерного ИК-излучения с газовой атмосферой из "Нелинейная оптика атмосферы Т.6 " В процессе резонансного поглощения лазерного излучения ИК-Диапазона молекулярными газами атмосферы происходит перераспределение молекул по энергетическим уровням внутренних степеней свободы. Изменяется коэффициент поглощения газа за счет насыщения поглощения [42]. Изменение заселенностей уровней смеси газов приводит к нарушению термодинамического равновесия между колебаниями молекул и их поступательным движением, в результате чего происходит кинетическое охлаждение среды [35]. Образование и накапливание возбужденных молекул азота вследствие резонансной передачи возбуждения от молекул СО2 приводит к изменению поляризуемости среды [16]. Все эти эффекты, возмущая комплексную диэлектрическую проницаемость среды, способны существенно преобразовать энергетику импульсов ИК-лазеров в атмосфере [64]. [c.15] В качестве важного примера рассмотрим роль резонансных спектроскопических эффектов в формировании нелинейного отклика газовой атмосферы для излучения импульсного С02-лазера. [c.15] Для описания релаксации поглощенной энергии в смеси СО2—N2—Н2О, взаимодействующей с лазерным излучением, используют 3-модовую модель кинетических процессов [35]. На рис. 1.2 приведена схема нижних энергетических уровней СО2 и N2 в основном электронном состоянии. [c.16] В результате резонансного поглощения излучения населенность нижнего уровня 10°0 (СО2) становится меньше, а населенность уровня 00°1 — больше равновесной. Равновесие восстанавливается за счет колебательно-поступательной релаксации (КГ-релаксации) и межмодовой колебательно-колебательной релаксации VV — релаксации), перераспределяющих энергию между колебательными и поступательными степенями свободы молекул. Выравнивание населенностей уровней 10°0 и 00°1 приводит к насыщению поглощения. [c.17] Процесс восстановления термодинамического равновесия характеризуется быстрым обменом уровня 10°0 с основным состоянием и сравнительно медленной релаксацией верхнего уровня 00°1. Это может привести к оттоку энергии с поступательных степеней свободы на колебательные и к охлаждению среды. [c.18] Как видно из (1.25), первый член в этом выражении описывает выделение тепла за счет поглощения световой энергии водяным паром, второй член определяет поток энергии на поступательные степени свободы вследствие колебательной релаксации СО2 и N2. [c.19] Вернуться к основной статье