Анизотропия среды

Оптически анизотропия среды характеризуется различной по разным направлениям способностью среды реагировать на действие падающего света. Реакция эта состоит в смещении электрических зарядов под действием поля световой волны. Для оптически анизотропных сред величина смещения в поле данной напряженности зависит от направления, т. е. диэлектрическая проницаемость, а следовательно, и показатель преломления среды различны для разных направлений электрического вектора световой волны. Другими словами, показатель преломления, а следовательно, и скорость света зависят от направления распространения световой волны и плоскости ее поляризации. Поэтому для анизотропной среды волновая поверхность, т. е. поверхность, до которой распространяется за время t световое возбуждение, исходящее из точки L, отлична от сферической, характерной для изотропной среды, где скорость распространения V не зависит от направления. [c.497]

Величины этого рода, совокупность значений которых можно представить в виде эллипсоида, носят название тензоров второго ранга. Таким образом, оптическая анизотропия среды характеризуется тензором диэлектрической проницаемости или эллипсоидом диэлектрической проницаемости. [c.498]

Искусственная анизотропия среды может быть создана и наложением внешнего магнитного поля. При этом также возникает двойное лучепреломление света (эффект Коттона — Мутона, 1907). [c.69]

Эффект Коттона — Мутона во многом аналогичен эффекту Керра. По своим магнитным свойствам молекулы делятся на парамагнитные молекулы (р>1), обладающие постоянным магнитным моментом, и диамагнитные молекулы (н<1), которые не имеют постоянного магнитного момента, но могут приобретать его в магнитном поле. Анизотропия среды под действием магнитного поля возникает либо благодаря ориентации парамагнитных молекул (по аналогии с полярными молекулами), либо благодаря анизотропии магнитной восприимчивости [c.69]

Оптическую анизотропию среды можно охарактеризовать (фиг. 1.12) эллипсоидом показателей преломления (эллипсоидом Френеля). Направления главных осей ОА, ОВ и ОС закреплены по отношению к среде. Радиус ON характеризует направление распространения света. Плоскость, перпендикулярная ON и про- [c.27]

В общем случае коэффициент теплопроводности анизотропной среды является тензором и уравнение теплопроводности в этом случае имеет сложный вид [Л. 19]. Ниже рассматривается электрическое моделирование упрощенного уравнения теплопроводности, в котором анизотропия среды приближенно учитывается заданными величинами Хх, Ху, Аг, представляющими собой коэффициенты теплопроводности в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Указанная схема среды известна под названием ортотропного твердого тела [Л. 19]. [c.296]

Анизотропия среды может быть обусловлена несколькими причинами анизотропией образующих её частиц, анизотропным характером их взаимодействия (диполь-ным, квадрупольным и др.), упорядоченным расположением частиц (кристаллич. среды, жидкие кристаллы), мелкомасштабными неоднородностями (см,, напр.. Текстура). В то же время анизотропные или анизотропно взаимодействующие частицы могут образовывать изотропную среду (напр., аморфные вещества или газы и жидкости, в к-рых изотропия обусловлена хаотич. движением и вращением частиц), А. с, может образоваться под действием внеш. полей, ориентирующих или деформирующих частицы. Даже физ. вакуум во внеш. полях (эл.-магн., гравитац, и др.) поляризуется и ведёт себя как А, с. Физ. поля и вещество искривляют само пространство-время, к-рое приобретает анизотропные гравитац, свойства. [c.84]

Влияние анизотропии среды. Когерентность фаз [c.177]

Порядок в расположении структурных или армирующих элементов обусловливает анизотропию среды. Расчетная схема анизотропии зависит от симметрии во взаимном расположении элементарных частиц материала или армирующих элементов. [c.6]

Соотношения между напряжениями и деформациями (6.18) и (6.24), предложенные для описания неупругого поведения трансверсально изотропных материалов, содержат материальные функции, зависящие в общем случае от четырех независимых инвариантов, что определяется тензорной линейностью соотношений и типом анизотропии среды [203]. В качестве аргументов материальных функций могут быть использованы инварианты тензоров деформаций и напряжений, заданные уравнениями (6.20) и (6.21) [c.108]

Вместо скаляра а в некоторой комбинации с тензором S вошел бы тензор, характеризующий анизотропию среды, но, так же как и скаляр а, не зависящий от тензоров Р ж S. [c.354]

Следует заметить, что эти единичные векторы е, и j отличаются от подобных векторов для электрического смещения и в общем случае не ортогональны направлению распространения, т. е. s-e, 2 Ф 0. Однако для большинства кристаллов с незначительным или малым двулучепреломлением векторы е, и j почти перпендикулярны S. Вдоль некоторого определенного направления векторы е, и j перпендикулярны направлению распространения независимо от анизотропии среды. [c.115]

Заметим, что в силу отмеченной ранее пространственно-временной аналогии обсуждаемые эффекты, возникающие при удвоении частоты коротких волновых пакетов, имеют наглядную аналогию в теории удвоения частоты ограниченных световых пучков. Эта аналогия детально прослежена в [1]. Эффектам групповой расстройки соответствуют эффекты, связанные со сносом пучков вследствие анизотропии среды. [c.116]

Если не учитывать оптическую анизотропию среды (полагать, что El,2,3 — скаляры), то эффект накопления имеет место только для поперечных волн. Поэтому можно считать, что div Е = О и выражение (1.92) упрощается [c.33]

Зависимость А (ф) определяется свойствами анизотропии среды и в случае одноосного кристалла (формула (П2.4)) имеем [c.150]

В дальнейшем чаще всего мы будем оценивать векторные и скалярные часта нелинейных восприимчивостей, так как связь этих величин на микро-и макроуровнях очевидна. Все остальные составляющие возникают в основном за счет анизотропии среды, и проследить их вклад на молекулярном уровне значительно труднее. [c.21]

Оптическая ось. Е направлении, перпендикулярном плоскости кругового сечения эллипсоида лучевых скоростей, всем лучам соответствует одна и та же лучевая скорость, а векторы Е волн могут колебаться в любом направлении плоскости кругового сечения. Это означает, что для этих лучей анизотропия среды не проявляется и среда ведет себя как изотропная. [c.269]

Теория Ланжевена всегда дает Пе>Пс, т. е. Ву>0, хотя на опыте для некоторых веществ получается ВсО. Борн в 1916 г. обобщил теорию Ланжевена, распространив ее на полярные молекулы, обладающие собственным дипольным моментом, направление которого может не совпадать с направлением наибольшей поляризуемости. Если эти направления взаимно перпендикулярны, то оси наибольшей поляризуемости молекул преимущественно ориентируются перпендикулярно внешнему полю и оптическая анизотропия среды соответствует отрицательному кристаллу (по>Пе). [c.197]

Анизотропия среды может быть как естественной, обусловленной анизотропией молекул или расположением атомов в пространстве, так и искусственной, связанной с изменением свойств среды под действием внешних полей — электрического, магнитного, силового. [c.83]

Особенность прохождения света через анизотропные среды состоит прежде всего в явлении двойного лучепреломления. Анизотропия среды состоит в том, что свойства среды различны в разных направлениях. Как правило, анизотропия среды обусловлена анизотропией составляющих ее частиц. Иногда причиной анизотропии является характер расположения изотропных частиц. [c.195]

Среда, физические свойства которой зависят от направления, называется анизотроппой. Анизотропия среды имеет место по отногиеиию к каким-либо свойствам среды — механическим, оптическим и т. д. Обычно анизотропные по отношению к какому-либо свойству тела являются анизотропными н по другим свойствам. Однако есть и исключения. Например, оптически изотропный кристалл каменной соли, где в узлах кубической решетки расположены отрицательные ионы хлора и положительные ионы на 1 рпя, обладает анизотропией по механическим свойствам — его мехаин-ческие свойства вдоль ребра и диагонали различны. [c.246]

Анизотропия среды может быть обусловлена как апизотропиен молекул, составляющих се, так и характером их взаимного расположения. Наличие или отсутствие анизотропии молекул среды одно-значно си1,е не предопределяет свойства данной среды. Можгю привести много примеров, когда среда, состоящая из анизотропных молекул, является изотропной, или наоборот. Напрпмер, молекулы кислорода 0.2, водорода Hj и другие анизотропны— их поляризуемость вдоль линии, соединяющей оба атома кислорода (или водорода) отлична от поляризуемости по направлению, перпендикулярному линии химической связи. Тем не менее подобные газы не обнаруживают электрическую, а следовательно, н оптическую анизотропию. [c.246]

Двойное лучепреломление в магнитном поле (явление Коттон— Мутона). Как показали опытные данные, под действием магнитного поля, перпергдикулярного направлению распространения света, на веш,естве наблюдается явление, аналогич юе эффекту Керра. Установлено, что в этом случае оптическая анизотропия среды выразится формулой [c.294]

В заключение вернемся к качественной характеристике природы явлений, приводящих к возникновению двойного лучепреломления и других особенностей распространения света в кристаллах. Очевидно, что анизотропия среды служит тем основным физическим свойством, которое и обусловило рассмотренные экспериментальные факты. Но, по-видимому, следует говорить об анизотропии как о каком-то интегральном эффекте, связанном с упорядоченным расположением молекул, а не об асимметрии самих молекул, которая должна усредниться при их хаотичном расположении и в общем случае не может привести к возникновению преимущественных направлений в изучаемом веществе. [c.120]

Существуют различные типы жидких кристаллов. Категорию нематических жидких кристаллов (или, как говорят для краткости, нематиков) составляют среды, которые в своем недеформирован-ном состоянии однородны не только макро-, но и микроскопически анизотропия среды связана только с анизотропной ориентацией молекул в пространстве (см. V, 139, 140). Подавляющее большинство известных нематиков относится к простейшему их типу, в котором анизотропия полностью определяется заданием в каждой точке среды единичного вектора п, выделяющего B efo одно избранное направление вектор п называют директором. При этом значения п и —п, различающиеся лишь знаком, физически эквивалентны, так что выделенной является лишь определенная ось, а два противоположных направления вдоль нее эквивалентны. Наконец, свойства этого типа нематиков (в каждом элементе их объема) инвариантны относительно инверсии — изменения знака всех трех координат ). Ниже мы рассматриваем только этот тип нематических жидких кристаллов. [c.190]

Анизотропия среды может обусловливаться как анизотропией составляющих ее частиц, так и характером их взаимного расположения. При этом изотропная среда может быть построена из анизотропных частиц, а анизотропная среда — из частиц изотропных равным образом возможны и иные комбинации. Так, нетрудно видеть, что, например, молекула водорода Н.2 анизотропна, т. е. свойства ее вдоль линии, соединяющей оба атома водорода, отличны от свойств в направлении, перпендикулярном к осевой линии поляризуемость молекулы, т. е. смещение электрона под влиянием заданной электрической силы, вдоль оси иная, чем перпендикулярно к ней. Тем не менее, водородный газ не обнаруживает эни ютропных свойств вследствие беспорядочности ориентаций водородных молекул усредненные свойства газа оказываются идентичными по всем направлениям. Если же подобные анизотропные молекулы ориентируются определенным образом, то и вещество в целом обнаруживает анизотропию. [c.496]

МАГНИТООПТИКА (магнетооптика) — раздел оптики, изучающий явления, возникающие в результате взаимодействия оптического излучения с веществом, находящимся в магн. поле. Наличие магн. поля не только изменяет дисперсионные кривые коэф. поглощения и показателя преломления, но и приводит к появлению или изменению оптической анизотропии среды. Большинство магнитооптич. эффектов является прямым или косвеипым следствием расщепления уровней энергии системы (снятия вырождения) во внеш. магн. поле. Непосредственно это расщепление проявляется в Зеемана эффекте — расщеплении в магн. поле спектральных ли)гий оптич. переходов. Все др. магнитооптич. эффекты являются следствием эффекта Зеемана и связаны с особенностями поляризаЕщи оптич. переходов и с закономерностями распространения света в среде, обладающей дисперсией. [c.701]

Поляризов. свет служит не только как зонд оптич. анизотропии среды, но и как возмущение, инициирующее анизотропию. Большивство такого рода эффектов относится к нелинейной оптике. Вне зависимости от механизма эффекта характер оптически индуцируемой анизотропии определяется типом П. с. Так, циркуляр-во поляризованный свет способен инициировать в среде циркулярную анизотропию и, в частности, вызвать появление аксиального вектора намагниченности (см., напр., Оптическая ориентация), а линейно поляризованный свет индуцирует линейную анизотропию (выстраивание, оптический Керра эффект), [c.67]

Учет анизотропии среды. Если Г представляет собой тензор, главные оси которого совпадают с осями выбранной системы координат (ортотроп-ный тензор), эффективные коэффициенты диффузии вдоль осей л , у, z рассчитываются по формуле [c.161]

Здесь jip — инварианты тешора пластических деформаций. Количество независимых инвариантов N, используемых в качестве аргументов указанных функций, определяется типом анизотропии среды. [c.198]

Основными факторами влияния неоднородных температурных полей в активных элементах твердотельных лазеров на формирование полей излучения в резонаторе и на выходные характеристики лазера являются термоиндуцированные неоднородности показателя преломления и оптической анизотропии среды. Для исследования этих искажений применяются классические интерференционные и поляризационные методы и приборы, в которых используются параллельные пучки лучей. Пропускание измерительных пучков через активные элементы в направлении оси резонатора дает возможность измерять именно те искажения (интегральные вдоль геометрических путей лучей в активном элементе), которые непосредственно характеризуют влияние активного элемента на свойства резонатора. [c.173]

Второй важнейшей отличительной чертой ФРК является суще- СТвенно анизотропная природа формируемых в них фазовых голограмм. Это — прямое следствие анизотропии линейного электрооп-тического эффекта [5.15, 5.25], благодаря которому происходит трансформация пространственно-периодического поля голограммы в фазовый рельеф, и формально означает, что амплитуда такой решетки описывается тензорной величиной As . По сущ,еству же подобная анизотропная фазовая решетка (в противоположность решетке показателя преломления (5.1)) представляет собой периодические вариации локальной оптической анизотропии среды, в которой она записана. [c.85]

Лучевая поверхность. Лучи в анизотропйой среде можно также рассматривать и без эллипсоида лучевых скоростей, непосредственно с, помощью уравнения Френеля (41.6). Для этого перейдем к новым переменным г = ТУг, ri=Xi = X VI , (41.16) [c.270]

Эффект Керра. Возникновепие оптической анизотропии среды под действием постоянного электрического поля — эффект Керра [3, 4] — является давно и детально изученным эффектом, широко используемым в технике модуляции световых пучков ячейка Керра )). Суть эффекта Керра состоит в следующем. Исходная, оптически изотропная среда под действием постоянного электрического поля становится анизотропной и двулуче-преломляющей. Соответственно под действием поля изменяется исходный показатель преломления среды. Закон Керра для показателя преломлеппя среды имеет следующий вид [c.111]

Так как исходно молекулы в среде (газе, жидкости) не имеют определенной ориентации, а вектор индуцировалной поляри.эации в каждой молекуле Р Л Е, то в результате электронной поляризации среда в целом превращается в аналог исходной среды из полярных молекул. Для возникновения макроскопической анизотропии среды в целом необходимо в данном случае (как п в случав среды из полярных молекул), чтобы молекулъг, у которых возник индуцированный дипольный момент, ориентировались в поле но вектору Е. Таким образом, в случае веполяриых ани- [c.112]

Отличпе от анизотропных молекул в данном случае состоит в том, что индуцированная поляризация во всех атомах возникает в определенном направлении по отношению к вектору Е, т. с. возникновение поляризацпи приводит к возникновению макроскопической анизотропии среды в целом. Таким образом,, 1ля возникновения анизотропии среды в цело.м нет необходимости в ориентации атомов. Это очень важное отличие, так как характерное время поляризации (порядка 10 с) гораздо меньше характерного времени ориентации (порядка 10 с). Соответ-ствоино электронный эффект Керра в ато.мах является практически безынерционным эффектом даже для пикосекундных длительностей импульсов лазерного излучения. [c.113]

Рассеяние света в однородной среде обусловлено тем обстоятельством, что та среда, которую мы выше определили как однородную, таковой на самом деле никогда ие является из-за наличия локальных прострапстпепно-временных флуктуаций ее физико-химических параметров, приводящих к флуктуациям усредненных оптических характеристик. На флуктуации, как па причину, обусловливающую рассеяние света однородной средой, обратил внимание еще Эйнштейн в 1910 г., развивая теорию рассеяния света [И]. Флуктуации показателя преломления могут быть обусловлены флуктуациями термодинамических характеристик (плотности и температуры) и физико-химических характеристик (концентрации, анизотропии) среды. Из-за независимости процесса флуктуаций в различных элементарных объемах среды в различные моменты времени световые волны, рассеянные этими объемами, находятся в случайных фазовых соот-ношеииях, не компенсируют друг друга, возникает рассеяние света средой как целым. [c.129]

В случае анизотропии среды коэффициент проницаемости имеет тензорный характер (Б. К. Ризенкампф, цит. соч., 1938). [c.589]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...