Дисперсия аномальная нормальная

Дисперсию называют нормальной, если Уф, (т.е. dv ldk < < 0) и аномальной, если > Уф, (т.е. dv ldk > 0). Существует простой графический способ определения Уф и У по дисперсионной кривой. [c.301]

I I В каких случаях дисперсию называют нормальной и в каких—аномальной [c.94]

По мере приближения к собственным частотам ионов дисперсия становится нормальной, а внутри самой полосы поглощения, обусловленной колебаниями ионов, — аномальной. После прохождения через инфракрасную область поглощения вдали от нее вынужденные колебания ионов практически прекращаются. Здесь, а также в видимой и ультрафиолетовой областях спектра дисперсия вызывается колебаниями только связанных оптических электронов. В прозрачной области (точнее, области слабого поглощения) она [c.526]

Итак, изгибные волны обладают дисперсией скорость изгибных волн растет с уменьшением длины волны. Такую дисперсию называют аномальной нормальной дисперсией считается рост скорости вместе с ростом длины волны. Эти термины заимствованы из оптики обычно в прозрачных средах скорость световых волн растет с длиной волны. [c.25]

Как видно из рисунка, в области полос поглощения от М до /V показатель преломления резко уменьшается с увеличением длины волны, т. е. наблюдается аномальная дисперсия. Аналогичная зависимость наблюдалась и для других веществ (паров натрия и др.). У всех без исключения веществ существуют области аномальной дисперсии. Однако не обязательно, чтобы эти области для всех веществ находились в видимой части спектра. Например, такие прозрачные для видимого спектра тела, как стекло, кварц и др., не имеют аномальной дисперсии на всем протяжении видимого спектра. Аномальная дисперсия наблюдается для стекла в области около 3500 А, для кварца — около 1900 А, для флюорита — около 1300 А. Вообще для каждого вещества существует не одна, а несколько областей или полос поглощения. Поэтому полная дисперсионная картина вещества состоит из областей аномальной дисперсии, соответствующих областям внутри полос (или линий) поглощения, и областей нормальной дисперсии, расположенных между полосами (или линиями) поглощения. [c.265]

Проанализируйте формулу Рэлея и укажите условия возникновения нормальной и аномальной дисперсий. [c.454]

Рис. 28.3 воспроизводит в форме кривой результаты наблюдения над дисперсией раствора цианина в области полосы поглощения от Л до В показатель преломления уменьшается, т. е. имеет аномальный ход. Общий ход показателя преломления на некотором расстоянии от полос поглощения соответствует обычному нормальному ходу дисперсии медленное увеличение показателя преломления по мере уменьшения длины волны. Такой же ход имеет показатель преломления для прозрачных тел (стекло или кварц, например) на всем протяжении видимого спектра. Однако по мере продвижения в ультрафиолетовую или инфракрасную части спектра показатель [c.542]

Для прозрачных веществ показатель преломления п монотонно возрастает с уменьшением длины волны А (нормальная дисперсия). Дальнейшие исследования показали, что возможен и обратный ход дисперсии, когда показатель преломления уменьшается с. уменьшением длины волны (аномальная дисперсия). Было установлено, что аномальная дисперсия тесным образом связана с поглощением света все вещества, для которых наблюдается аномальная дисперсия, сильно поглощают его в этой области (рис, 21.2). Показатель преломления вблизи полосы поглощения меняется настолько быстро, что значение его со стороны более длинных воли (точка а) больше, чем со стороны коротких (точка Ь). Аномальный ход показателя преломления, т. е. его уменьшение с уменьшением длины волны, имеет место внутри полосы от точки а к точке Ь, где наблюдения очень затруднены вследствие поглощения света. [c.82]

Кривая дисперсии раствора цианина показана на рис. 21.3. Область аЬ приходится на полосу поглощения, где показатель преломления уменьшается, т. е. имеет аномальный ход. За пределами полосы поглощения ход зависимости показателя преломления от длины волны соответствует обычному нормальному ходу дисперсии, т. е. с уменьшением Я показатель преломления медленно увеличивается. У прозрачных веществ (например, стекло, кварц и др.) в видимой области нет полос поглощения, поэтому показатель преломления у них имеет нормальный ход. Однако по мере продвижения в ультрафиолетовую или инфракрасную область спектра, где есть полосы поглощения, показатель преломления начинает довольно быстро изменяться. Таким образом, полная дисперсионная картина для любого вещества состоит из областей аномальной дисперсии, соответствующих областям внутри полос или линий поглощения, и областей нормальной дисперсии, расположенных между полосами поглощения. [c.82]

Д. С. Рождественским был разработан простой, весьма удобный и точный метод измерения по аномальной дисперсии величины названный им методом крюков". Метод заключается в том, что в одну из ветвей интерферометра вводится трубка с изучаемыми парами, а в другую — плоскопараллельная пластинка. Тогда возникают характерные изгибы интерференционных полос ( крюки") по обе стороны от линии поглощения (снимок IX). Из теории, развитой Д. С. Рождественским, следует, что значение fn Ni определяется через расстояние Д между соседними крюками. В наиболее благоприятных случаях метод позволяет определять значения с ошибкой, не превышающей %. Для тех линий, у которых нижним является нормальный уровень, концентрация атомов (в формуле (1а) есть концентрация на нижнем уровне), как сказано, практически совпадает с полным числом атомов N в единице объема. ) Для таких линий может быть найдено абсолютное значение Как и при методе поглощения, значения получаются при этом менее точными, чем значения так как в большинстве случаев упругость насыщающих паров металлов известна недостаточно хорошо. [c.401]

Измерения, проведенные методом аномальной дисперсии, показали, что с добавлением аргона (при неизменной температуре) в разряде возрастает заселенность метастабильных уровней б Рз/ таллия. Одновременно концентрация атомов в нормальном состоянии б Р, убывает, В некоторых случаях число атомов таллия в метастабильном состоянии достигало 60% от общего числа атомов. Такое увеличение заселенности метастабильного уровня 6 Ра/ объясняет изменение интенсивностей линий [c.436]

Дисперсия О. а. была замечена ещё Био, установившим, что а X, . Такая (т. н. нормальная) дисперсия наблюдается вдали от области поглощения (напр., кварц имеет в видимой области спектра сильную дисперсию вращения, хотя полоса поглощения у него ок. 180 нм). В области полос поглощения наблюдается сложная зависимость а от X (т. н. аномальная дисперсия) и О. а. характеризуется комплексным вращением [c.427]

Нормальная дисперсия характеризуется монотонным уменьшением показателя преломления с увеличением длины волны. В противном случае дисперсия называется аномальной. Обычно она наблюдается в пределах линий полос поглощения вещества. [c.225]

При нормальной дисперсии (dn/dw > 0) групповая скорость меньше фазовой. Однако в областях аномальной дисперсии величина dn/d(ji может быть большой и отрицательной. При этом групповая скорость сильно отличается от фазовой и иногда превышает скорость света с. Последний случай имеет место, только когда dn/d является большой отрицательной величиной. Это эквивалентно условию быстрого изменения частоты и в зависимости от к, что делает наше приближение неприменимым. Следовательно, специальная теория относительности здесь не нарушается. [c.26]

В отечественной литературе нормальную дисперсию групповых скоростей (Pj > 0) часто называют положительной дисперсией, а аномальную (Рг < 0)-отрицательной дисперсией.-/7/)мл<. перев. [c.19]

Уравнение (3.2.13) показывает, что частота изменяется линейно по импульсу. Этот случай называется линейной частотной модуляцией. Частотная модуляция 5со зависит от знака. Разница частот 5со отрицательна на переднем фронте импульса (Г< 0) и линейно увеличивается по импульсу в области нормальной дисперсии (Pj > 0) в области аномальной дисперсии (Pj < 0) наблюдается противоположное поведение. [c.60]

Процесс дисперсионного уширения импульса состоит в том, что, как отмечалось в разд. 1.2.3, из-за ДГС разные частотные компоненты импульса распространяются по световоду с несколько различными скоростями. А именно, длинноволновые компоненты движутся быстрее, чем коротковолновые в области нормальной дисперсии (Рг > 0) в области аномальной дисперсии (Р < 0) наблюдается [c.60]

Из уравнения (3.2.10) следует, что уширение гауссовского импульса, на входе не обладавшего частотной модуляцией, не зависит от знака параметра дисперсии. Таким образом, при определенной величине дисперсионной длины импульс уширяется одинаково в области как нормальной, так и аномальной дисперсии в световоде. Поведение изменяется, однако, если гауссовский импульс вначале имеет некоторую частотную модуляцию [10]. В случае линейной частотной модуляции гауссовского импульса начальное поле записывается в виде (ср. уравнение (3.2.7)) [c.61]

Эффекты ФСМ, обсуждавшиеся в разд. 4.1, реально описывают распространение только относительно длинных импульсов (Гд > > 100 пс), для которых дисперсионная длина много больше длины световода L и нелинейной длины. С укорочением импульсов дисперсионная длина становится сравнимой с длиной световода, и теперь необходимо рассмотреть совместное действие эффектов ДГС и ФСМ [8]. В области аномальной дисперсии световода под действием этих двух эффектов в совокупности в световоде могут существовать оптические солитоны [11, 12], которые будут обсуждаться в гл, 5. В области нормальной дисперсии [13-15] совместное действие эффектов ФСМ и ДГС нашло применение в компрессии оптических импульсов. Эта тема обсуждена в гл. 6, В этом разделе рассматриваются спектральные и временные изменения, которые происходят, когда эффект ДГС учитывается при описании ФСМ [13-28], [c.85]

Значение йг>0 соответствует нормальной дисперсии групповой скорости, а ki[c.28]

Рис. 1.7. Графики изменения мгновенной частоты ш(/) импульса и временной задержки Д з в среде с нормальной (а) и аномальной (б) дисперсией для компрессии световых Импульсов

Его выражают в единицах пс/(нм-км). На рис. 1.19 приведена экспериментальная [40] зависимость 4W и вычисленные значения D X). Видно, что для кварцевых световодов при 1,3 мкм параметр D (Я р) и, следовательно, kz обращаются в нуль. В спектральном диапазоне реализуется аномальная дисперсия групповой скорости (у а<0), при Я< Якр — нормальная ( 2>0). [c.63]

В результате частотный спектр пакета сильно уширяется. При 2 > О частота увеличивается от фронта импульса к хвосту. В среде с нормальной дисперсией групповой скорости это приводит, очевидно, к более быстрому расплыванию пакета, чем в линейной среде. Если дисперсия аномальна, спектральные ВЧ-компоненты, группируюпщеся на хвосте импульса, догоняют НЧ-компоненты, располагающиеся иа фронте при этом частотно-модулиров. импульс сжимается — возникает самосжатие, самофокусировка во времени . Во многом аналогичные явления возникают и при распространении волновых пучков. Рис. 10 иллюстрирует картину [c.301]

Наличие дисперсии фазовой и групповой скоростей у волн Лэмба существенным образом влияет на поведение коэффициента затухания этих волн Если для волн, не обладающих дисперсией фазовой скорости, затухание не зависит от размера образца, по которому они распространяются, и довольно плавно зависит от частоты, то для волн Лэмба картина будет совершенно иной. В областях сильной дисперсии фазовой скорости будет наблюдаться довольно резкая зависимость коэффициента затухания от частоты и толщины слоя (пластинки), т. е от ktd. Аномальное поведение коэффициента затухания при сильнои дисперсии скорости нормальной волны — явление чрезвычайно общее и присущее нормальным волнам любой природы (звуковым, электромагнитным и т. д ) [46] За- [c.119]

Графики функций к(о)) и гг(о)) - 1 показаны на рис. 14.5 (С = о) /4уо)о). Как видно, если частота свста достаточно далека от Шо, показатель преломления растет с частотой, то есть имеет место нормальная дисперсия. Аномальная дисперсия наблюдается только вблизи о)о, но в этой области существует сильное поглощение. [c.226]

Очевидно, что аномальная дисперсия возникает не случайно, а непосредственно связана с наличием полос поглощения у исследуемого вещества. Она отсутствует в той области спектра, где нет полос поглощения. Так, например, спектры всех прозрачных тел (многие газы, вода, стекло, кварц и др.) не имеют полос поглощения в видимой области и у них в этом диапазоне наблюдается только нормальная дисперсия dnjdX < 0). В ультрафиолетовой и инфракрасной областях многие из тел интенсивно поглощают электромагнитное излучение — там должна наблюдаться также и аномальная дисперсия. [c.137]

Обычно и < и, что приводит к требованию ди/дХ > О, или dnjdX < О, т. е. указывает на нормальную дисперсию. Но эта феноменологическая теория не отвергает возможности возникновения аномальной дисперсии, когда ди/дХ < О, т.е дп/дХ > О, и и > и. Заметим, что вопрос о корректности формулы Рэлея в данном случае требует очень тонкого рассмотрения в связи с ос- [c.137]

Таким образом, детальное исследование показывает, что всякое вещество имеет свои полосы поглощения, и общий ход показателя преломления обусловлен распределением этих полос по спектру. Поэтому противопоставление понятий нормальной и ано.мальной дисперсии теряет смысл. Полная дисперсионная картина для любого вещества состоит из областей аномальной дисперсии, соответствующих областям внутри полос или линий поглощения, н областей нормальной дисперсии, расположенных между полосами поглощения. [c.542]

В первых опытах по генерации второй гармоники в энергию второй гармоники превращалось около 10 энергии первичного излучения. Такая малая доля перехода энергии ко второй гармонике объясняется небольшой когерентной длиной 2za в кварце (22q 10 см). Для более интенсивного обмена энергией необходимо удовлетворить условию волнового синхронизма (оз) =n (2(u). Это равенство невозможно удовлетворить для изотропной среды в прозрачной области, так как показатель преломления (со) монотонно возрастает с ростом частоты. Условию п(ш) =/гД2ш) можно удовлетворить, если частота со взята в прозрачной области (область нормальной дисперсии), а 2со — в области сильного поглощения (область аномальной дисперсии) или наоборот. Но это невыгодно, так как одна из волн будет сильно поглощаться. [c.304]

Дл53 обычных воли их скорость [см. (52.7)1 тем бол1)Ше, чем больше длина волны (нормальная дисперсия . Для капиллярных волн [см. (52.6)] наблюдается обратная зависимость, т. е. фазовая скорость их тем больше, чем меньше длина волны (аномальная дисперсия.). [c.205]

ГД6 мин — мин. длительность импульса при компрессии. В качестве сред с аномальной дисперсией могут быть использованы пары металлов (в области частот вблизи однофотонного резонанса), устройства, состоящие из двух дифракц. решёток, нек-рые типы интерферометров. Оптимальной нелинейной средой для получения фазовой самомодуляции оказываются одномодовые волоконные световоды. Малость нелинейности (для кварцевого волокна % = 3,2-10" см /кВт) с избытком компенсируется возможностью поддержания устойчивого поперечного профиля пучка диам. 3 — 10 мкм па расстояниях порядка длины поглощения Z и 6 (в видимом диапазоне = 10 —10 ем). Оптич. компрессор, состоящий из волновода с нормальной дисперсией и двух дифракц. решёток, позволяет получить S 10. Существ, сжатия могут быть получены и при генерации оптич. солитонов. [c.304]

В реальных диспергирующих средах условие Ф, с. может быть выполнено в изотропных средах только в области аномальной дисперсии, а в анизотропных средах—и в области нормальной дисперсии. Рассмотрим в качестве примера генерацию второй гармоники Ю2 = 2о) , Учитывая, что kj(фазовая скорость, условие Ф. с. можно представить в виде следующих соотношений [c.274]

В области нормальной дисперсии величина показателя преломления увеличивается с ростом частоты, т. е. для изотропных сред условие ( ) не выполняется, но оно выполняется в области аномальной дисперсии. В анизотропных средах условие ( ) может быть выполнено и в области нормальной дисперсии в случае взаимодействия волн разл. поляризаций. Хотя при этом всегда п (ш1)< (ш2) и (со )<п (ш2] (индексы о и е относятся соответственно к обыкновенной и необыкновенной волнам), однако при не слишком малых параметрах анизотропии возможно o(oji) fl(( o2) (отрицат. кристаллы) или fJe(t0i)3= ((U2) (положит. кристаллы). В отрицат. нелинейном кристалле KDP условие Ф. с. при генерации второй гармоники выполняется при взаимодействии вида A<,((i)i)-i- ( Oi) = (0)2) или (Mi)-l- e(wi)=Arj(t02)- Подобные соотношения можно записать для др. типов трёхчастотных взаимодействий. [c.274]

На рис. 1.5 показана зависимость di2 от Xj для плавленого кварца (использовано уравнение (1.2.13) при Xj = 0,532 мкм). В режиме нормальной дисперсии импульс с большей длиной волны движется быстрее, тогда как обратный случай имеет место в режиме аномальной дисперсии. Например, если импульс на длине волны %2 = U06 мкм распространяется совместно с импульсом на длине волны >-1 = 0,532 мкм, то они будут разбегаться со скоростью около 80 пс/м. Это соответствует длине разбегания около 25 см при То = 20 ПС. Разность групповых скоростей играет важную роль в случае нелинейных эффектов, в которых имеет место фазовая кросс-мо-дуляция [39-42]. [c.20]

Физический смысл N станет ясен в гл, 5, где показывается, что целые величины N связаны с порядком солитона. Практическое значение параметра N состоит в том, что решения уравнения (4,2,1), полученные для определенной величины N, можно применить во многих практических ситуациях, используя изменение масштаба в соответствии с уравнением (4,2,3), Например, если N = 1 при = 1 пс, f o = 1 Вт, то вычисленные результаты также хорошо применимы для Го = 10 ПС и f o = 10 мВт или Го = 0,1 ПС и f>o = 100 Вт. Как следует из уравнения (4,2,3), N определяет относительное влияние эффектов ФСМ и ДГС на эволюцию импульсов в волоконном световоде. При N 1 преобладает дисперсия, тогда как ФСМ доминирует при N I. Если А/ 1, то и ФСМ, и ДГС играют одинаково важную роль в процессе эволюции импульса, В уравнении (4.2.1) sgn(P2)= 1 в зависимости от того, нормальна (Р2 >0) или аномальна (Р2 < 0) ДГС, Для численного решения уравнения (4,2,1) можно воспользоваться методом SSFM, описанным в разд, 2,4, [c.86]

Эволюция импульса принимает качественно иные черты для больших величин N. В качестве примера на рис. 4.14 показаны форма и спектр импульса при = 0.1. сначала имевшего гауссовскую форму без частотной модуляции, для случая N = 10. На импульсе формируется осциллирующая структура с глубокой модуляцией. Из-за быстрых изменений огибающей во времени третья производная в уравнении (4.2.5) локально становится большой и возрастает роль ДГС при распространении импульса в волокне. Самой примечательной особенностью спектра является то, что энергия концентрируется в двух спектральных областях. Эта черта общая для всех значений N I. Так как одна из частей спектра лежит в области аномальной дисперсии, в этой области могут формироваться солитоны [34]. Энергия в другой спектральной области, находящейся в области нормальной дисперсии световода, рассеивается в процессе распространения. Особенности, связанные с солитонами, в дальнейшем будут обсуждены в гл. 5. Важно отметить, что вследствие спектрального уширения в действительности импульс не распространяется при нулевой дисперсии, даже если сначала Pj — 0. На самом деле импульс создает свою собственную Pj пофедством ФСМ. Грубо говоря, эффективную величину Р2 можно определить как [c.95]

Групповая скорость и, с которой распространяется огибающая поля, является одновременно скоростью распространения энергии импульса в рассматриваемой среде с нормальной дисперсией (ы<у). В средах с аномальной дисперсией, т. е. в области поглощения, групповая скорость и может быть больше фазовой v или даже отрицательной (рис. 1.1). Однако скорость распространения энергии и в этом случае не может быть больше с. В связи с этим в [2, 3J было введено понятие скорости сигнала ы<. определяющей момент прибытия части импульса, которая может быть зарегистрирована прибором. Такое определение щ связано, очевидно, с чувствительностью прибора. Заметим, что, когда несущая частота Юо совпадает с резонансной частотой среды, поведение фронта импульса зависит от соотношения между начальной длительностью фронта, временами релаксаций (продольной и поперечной) и периодом колебаний Раби 821. Из-за трудностей наблюдения предвестников в оптическом диапазоне первые экспериментальные исследования выполнены в диапазоне радиочастот 10 — Ю Гц в волноводе [21]. Авторы отчетливо наблюдали зоммерфельдовский и бриллюэновский предвестники. [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...