ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Молекулярное рассеяние света на поверхности раздела двух сред из "Молекулярное рассеяние света " Интенсивность рассеянного света вблизи температуры фазового перехода второго рода так сильно возрастает, что это явление напоминает собой критическую опалесценцию. [c.60] Теория рассеяния света при фазовых переходах второго рода Б области критической точки Кюри была дана Гинзбургом [23, 105] и затем развивалась им совместно с Леванюком [106]. [c.61] Независимо от теоретических работ, Яковлев, Величкина и Михеева [22] обнаружили, что в узком температурном интервале (АГ ,1) приа 1 Р-переходе в кварце интенсивность рассеянного света возрастает приблизительно в 10 раз по отношению к интенсивности света, рассеянного по обе стороны от температуры перехода. Это своеобразное явление хорошо объясняется и количественно описывается теорией Гинзбурга. [c.61] Физическая причина, вызывающая столь значительное дополнительное рассеяние света вблизи критической точки Кюри, состоит в том, что в этой температурной области возникают большие тепловые флуктуации некоторой характерной величины т], которая фигурирует в теории фазовых переходов второго рода, развитой Ландау, и служат там количественной мерой степени упорядоченности [107, 51]. Флуктуация величины г приводит к тому, что в кристалле, например, оказываются возможными появление и исчезновение областей, свойства которых отличны от свойств кристалла при равновесной температуре Т. В качестве параметра т] могут быть выбраны различные характеристики среды. Для уяснения физического смысла г укажем на некоторые примеры. Так, в сегнетоэлектриках в качестве характерного параметра г обычно может быть выбрана компонента спонтанной поляризации Р . Флуктуация Y] в этом случае вызовет появление и исчезновение малых областей спонтанной поляризации при температуре выше температуры Кюри, т. е. где в равновесном состоянии такое явление невозможно. [c.61] Раньше было показано, что флуктуации г должны вызывать аномальное рассеяние рентгеновских лучей [108] и приводить к повышению тепловых шумов [109]. В [92] также указывалось на возможность повышения рассеяния света в Я-точке в твердом теле. [c.62] Вычисление среднего квадрата флуктуации величины ц выполнено Гинзбургом и Леванюком [106]. [c.63] Кюри т]о = О и также обращается в нуль (см. (2.14)). [c.63] В предшествующих параграфах кратко рассмотрены результаты теории рассеяния света, развитой Эйнштейном для объема изотропной среды и основанной на идее Смолуховского о статистических флуктуациях плотности. [c.63] Найденные им формулы выражают зависимость интенсивности света, рассеянного поверхностью жидкости, от свойств жидкости, длины волны возбуждаюш его света и углов, определяющих направление падающего и рассеянного света. Для простоты расчета Мандельштам привел формулы для случая, когда рассеянный луч лежит в плоскости падения и составляет малый угол с зеркально отраженным лучом. [c.64] Уже в первой работе Мандельштама [15] содержалась экспериментальная часть, посвященная опытной проверке развитой им теории. Эксперименты носили качественный характер, но дали возможность убедиться, что качественно теория находится в согласии с опытом. [c.64] В дальнейшем были осуществлены другие опыты, подтвердившие теорию, о них еще будет сказано в 20. Здесь будет кратко намечен ход рассуждений Мандельштама, Андронова и Леонтовича и, следуя [111], мы приведем окончательные формулы, необходимые для обсуждения экспериментального материала. Подробные вычисления читатель может найти в оригинальных работах [15, 111, 112]. [c.64] В расчетах интенсивности света, рассеянного поверхностью раздела двух прозрачных сред, выполненных Мандельштамом, а затем Андроновым и Леонтовичем, используется прием, примененный Релеем [114] при решении задачи о дифракции плоской световой волны на шероховатостях границы раздела прозрачных сред. Однако Релей рассматривал одномерную задачу, между тем как в рассматриваемом случае существенна и решается двумерная задача. [c.64] Положим, что плоскость Z = О соответствует поверхности раздела двух прозрачных сред, когда эта поверхность идеально гладкая. Выберем на этой поверхности большую, но ограниченную площадь S в форме квадрата со стороной а и поместим начало координат в центре квадрата. [c.64] В результате теплового движения внутри избранного квадрата возникла деформация поверхности раздела — шероховатость у) (отклонение от плоскости z = 0). [c.64] Ограничим задачу рассмотрением только таких случаев, когда (л , у) гораздо меньше длины световой волны X. Это ограничение, однако, позволяет рассчитывать реальное явление в широком интервале температур, за исключением узкой температурной области в окрестностях критической температуры смешения жидкостей. [c.65] Задача заключается в расчете (при сделанных предположениях) интенсивности света, отраженного и преломленного в различных направлениях от деформированной поверхности раздела (плош адью S), заданной (3.1). [c.65] Следует рассчитать, какая энергия посылается поверхностью 5 в направлении 0, ф в телесный угол dQ, в котором заключено много лучей, идущих от отдельных синусоидальных решеток. Предполагается при этом, что все лучи внутри dQ одинаковой интенсивности. Кроме того, предполагается, как и при расчете обычных дифракционных решеток, что поле падающей волны на поверхности конечной решетки такое же, как на соответствующей бесконечной решетке. [c.66] При сделанных предположениях полная энергия света, дифрагированного от конечной дифракционной решетки по всем направлениям, равна энергии, дифрагирующей в направлении полярных углов 0 и ф от части 5 бесконечной решетки. [c.66] Интенсивность плоской волны, дифрагированной на одной бесконечной синусоидальной решетке. [c.66] Вернуться к основной статье