ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отражение от нелинейных сред из "Отражение света " Отражение от изотропной среды для этого случая при нормальном падении рассмотрено в работе [018]. Формулы, аналогичные формулам Френеля, даны также в работе [23] для кристалла класса Од и любых ф как методика расчета (микроскопического), так й результаты несколько отличны от данных в работе [018], хотя конечные общие выводы аналогичны. Отражение анизотропно относительно осей кристалла, ход его зависит от поляризации падающего света. Проведен также расчет отражения [24] показано, что добавочные волны могут влиять на фазу отраженного света, смещая ее на большие углы (порядка 5—20°). [c.159] Отражение при наличии поверхностных экситонов, наиболее заметно обнаружимое, см. в 27. [c.159] Отражение от сред, где ожидается пространственная дисперсия 2-го порядка, исследовалось экспериментально для ряда веществ, однако истолкование результатов не однозначно (подробно об этом см. в 34). Следует отметить, что единственным бесспорным экспериментальным доказательством существования эффектов 2-го порядка является анизотропное поглощение в кристалле СигО в области квадрупольной линии. Эффекты, связанные с объемными экситонами, наблюдены при отражении в жидком и твердом Хе [25], однако наблюдения в основном качественные (см., впрочем, [5]). [c.159] Отражение от среды с сильной п. д.-плазмой, в том числе и релятивистской, рассмотрено в работах [017, 1, 26—28]. Эффекты п. д.— нелокальной связи и Е, когда имеет место аномальный скин-эффект, оказываются существенными при рассмотрении отражения от металлов (см. 28). [c.159] Обычно квантовая оптика ограничивается рассмотрением двухфотонных процессов рассеяния — эффектов 2-го порядка, т. е. 2-го приближения теории возмущений, и использует получаемую в этом приближении формулу Крамерса—Гейзенберга (см., например, [32]). Это рассеяние представляет поглощение первичного фотона с импульсом ко, с одновременным испусканием вторичного с импульсом к. При рассмотрении нелинейных сред (н. л. с.) необходимо учесть и трехфотонные процессы дисперсионные формулы, учитывающие это, третье, приближение, впервые были получены, видимо, в работе [33] (см. также [34]) подробные, более современные расчеты ДЛЯ рассеяния света на атомах даны в [35, 36, 019]. [c.160] Взаимодействие электромагнитных волн с веществом в этом приближении рассматривалось в ряде работ (см., например, обзоры [36—40]). Показано, что возможна макроскопическая трактовкая явлений с введением тензора нелинейной поляризуемости, который уже должен быть рассчитан из микроскопической теории. [c.160] Предварительно отметим, что нелинейные эффекты могут возникать не только за счет нелинейной поляризуемости отдельных молекул. [c.160] Как показано в гл. 6, появление упорядоченной ориентации молекул даже в 1—2 поверхностных слоях проявляется в отражении света измеримым образом. Даже если ориентация, внесенная световым полем, незначительна, область, охваченная ею, намного превосходит по размерам моно- или бимолекулярные слои, и обнаружить эффекты по отражению, несомненно, возможно. [c.161] При распространении волны (1.1) Е(о)) в нелинейной среде возникают, как изложено в гл. 3, волна поляризации P( u) и, в соответствии с (19.1), волны поляризации P(rt u), где п = 2, 3... Вообще говоря, они могут и отличаться направлением, амплитудой и поляризацией от Р(со). [c.161] При наличии неоднородности в виде границы раздела каждая из этих волн создает с помощью механизма, рассмотренного в гл. 3, вторичные световые волны в средах 1 и 2 (причем возникшие результирующие волны частот па в среде 1 немного условно именуются отраженными, а в среде 2 — преломленными). [c.162] Однако волны Р(со) и Р(псо), в силу нелинейности среды, уже не независимы, а взаимодействуют между собой, причем происходит сложная передача энергии из одной волны в другие и обратно. Поэтому, в отличие от линейного случая, интенсивность, например, отраженной волны зависит не только от Е(со)12 и восприимчивости, но и от фазовых соотношений (см. ниже). [c.162] Из теории 3-го приближения следует, что при распространении в н. л. с. монохроматической волны возникает индуцированный момент частоты 2со. Он направлен по волновому вектору основной волны поэтому излучение в направлении этого вектора отсутствует, и проходящие волны частоты со в идеальной однородной изотропной среде 2-й гармоники не создают [35, 48]. При наличии неоднородности в виде границы раздела 2-я гармоника будет возникать. Эти соображения несколько упрощены в частности, они относятся к сравнительно слабо диспергирующей среде (где скорости Сщ и мало различаются) ). Процессы отражения, где среда 2 нелинейна, рассмотрены в работах [019, 39, 48, 50, 51]. [c.162] Напомним, что анизотропия тензора % отлична от таковой для е. [c.163] Как следует из (19.1), Р в определяется значением Ей в нелинейной среде. [c.163] На этом же монокристалле исследована зависимость гх(2о)) и г (2оз) от ориентации плоскости падения относительно кристаллографических направлений (рис. 55А). Результат совпадал с предсказаниями теории. [c.164] При отражении от плоскости [1, 1, 0] были исследованы зависимости Ег , (2сз) и гц(2со) от ф (рис. 55Б) они сравнивались также при отражении от плоскости [О, О, I]. Полученные значения для е(о)) Иб(2со) хорошо согласуются с данными работами [54]. [c.164] Из теории следует также, что отношение интенсивностей отраженного и прошедшего света 2-й гармоники не зависит от X- Это отношение измерено для Явоаб = 1,06 мк [52], причем результат хорошо совпал с теорией. [c.164] Здесь Ь1—единичный вектор направления линии пересечения плоскости падения с поверхностью (оси х). [c.165] Вернуться к основной статье