ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Резонансы дифракции световой волны на шероховатой поверхности из "Физика мощного лазерного излучения " Рассмотрим вначале наиболее простой случай дифракции на шероховатой металлической поверхности. Здесь, как оказывается, главную роль играют резонансы дифрагированных волн с поверхностными электромагнитными волнами (ПЭВ). [c.159] Впервые аномалии в интенсивности дифрагированных на металлических отражательных решетках световых волн, связанные с возбуждением ПЭВ, наблюдал в 1902 г. Р. Вуд (аномалия Вуда), а объяснение им вскоре дал лорд Рэлей. [c.159] Аномалия Вуда, состоящая в наличии узкого провала в угловой зависимости интенсивности дифрагированной волны, обусловлена возбуждением ПЭВ в металле, из которого изготовлена решетка. Необходимым условием возникновения ПЭВ на границе раздела вакуум -- среда, как это следует из уравнений Максвелла, является неравенство Кее(о ) = е (со) — 1, где е = е + — комплексная диэлектрическая проницаемость материала. В металлах это условие обычно выполняется для широкого участка электромагнитного спектра, охватывающего часть или весь видимый диапазон и значительную часть ИК области. [c.160] При таком значении угла падения на решетку падающая волна резонансно возбуждает в материале решетки ПЭВ, передавая ей часть своей энергии, что и регистрируется в виде провала в угловой зависимости интенсивности дифрагированной волны. Поляризация падающей волны должна быть такой, чтобы имелась ненулевая проекция поля волны на волновой вектор решетки, так как ПЭВ являются продольно поляризованными. [c.160] Резонансно-дифрагированные волны могут иметь амплитуды, значительно превосходящие амплитуду падающей волны (так называемый резонанс локального поля, известный в других разделах металлооптики шероховатых поверхностей, например в спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния света молекулами, адсорбированными на шероховатой металлической поверхности). [c.161] Резонансы локального поля возникают также и вблизи шероховатых поверхностей диэлектриков и полупроводников их появление, однако, не связано с возбуждением ПЭВ, а обусловлено другими причинами. В частности, в случае твердых диэлектриков возможен резонанс с бегущими поверхностными акустическими волнами (ПАВ). В расплавленных диэлектриках и полупроводниках весьма эффективными оказываются резонансы с капиллярными волнами (КВ) на поверхности расплава. Закон дисперсии КВ (эти волны обусловлены поверхностным натяжением в жидкости) имеет вид кв где о - поверхностное натяжение, 2 — частота КВ, р — плотность, а постоянная затухания КВ у = (и — кинематическая вязкость). [c.161] Пример. Для расплава Се значения а = 6 10 г/с , р - 5 г/см , и = = 10 см /с при лазерном возбуждении КВ ( кв 2тг/Х 10 см (X = 1,06 мкм) получаем, что возбуждаются КВ с частотой 2 10 с , 7 10 с , скорость распространения которых V = 0 /д 10 см/с. [c.161] Вернуться к основной статье