Дисперсия связь с поглощением

Кундт, проведя более тщательные опыты, установил, что явление аномальной дисперсии связано с поглощением света, точнее, аномальная дисперсия происходит непосредственно в области полос поглощения. В этом можно убедиться также с помощью графика зависимости показателя преломления раствора цианина от длины волны (рис. 11.2). [c.265]

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]

Происхождение названия аномальная дисперсия связано с тем, что у всех прозрачных веществ, которые были к тому времени изучены, показатель преломления возрастает с частотой, т. е. дисперсия нормальная , получившая теоретическое объяснение в работах Френеля и Коши. После создания электронной теории дисперсии стало ясно, что аномальная дисперсия должна наблюдаться у всех веществ в тех областях спектра, где имеется сильное поглощение. [c.91]

Таким образом, экспериментальные результаты, описанные в 21.1, подтверждаются теорией. В частности, участок ВС кривой АВСО, где показатель преломления убывает с увеличением частоты [( / /со) <0], совпадает с максимумом коэффициента поглощения, чем устанавливается в рамках электронной теории дисперсии связь между коэффициентом поглощения и показателем преломления вблизи линии поглощения. [c.97]

Подобные исследования устанавливают зависимость излу-чательной (поглощательной) способности веществ от длины волны и температуры. Зависимость коэффициента А от длины волны определяется из основных положений теории дисперсии и поглощения, опиравшейся на классические законы электродинамики. Теоретические исследования функции Л ( v, Т) весьма затруднительны и связаны с существенным усовершенствованием аппарата квантовой электродинамики. Этим объясняется то разнообразие частных решений, которое связано как со структурой излучающего вещества, так и диа- [c.470]

Новые возможности экспериментального определения оптических констант связаны с измерением отражения от многослойных интерференционных систем (МИС), в изготовлении которых в последние годы достигнут значительный прогресс (см. гл. 4 и приложение III). В основе этого способа определения оптических постоянных лежит измерение угловой зависимости отражения МИС вблизи угла 0ь, определяемого условием Вульфа—Брэгга, в необходимом интервале энергии рентгеновского излучения. По результатам этих измерений строятся аналогичные расчетные зависимости (метод расчета см. в гл. 4), в которых используются значения 63, Уг, ух, определенные. с достаточной точностью. Подбором искомого значения 6 i добиваются совпадения расчетной и экспериментальной зависимостей. Таким способом авторами работ [37, 66] с использованием многослойной структуры Ti—С получена дисперсия константы б для Ti в районе /(-края поглощения. [c.24]

Физическая причина возникновения дисперсии волн обычно связана с существованием в системе некоторых временных или пространственных масштабов. Применительно к упругим волнам в стержнях, пластинах и оболочках дисперсия обусловлена волноводным характером их распространения и связана с конечностью отношения поперечных размеров упругого объекта к длине волны. Этот тип дисперсии не сопровождается поглощением энергии волны. [c.297]

Поскольку возникновение полос поглощения связано с появлением аномальной дисперсии, то при реконструкции целесообразно использовать изменение показателя преломления регистрирующей среды, обусловленное изменением его спектра поглощения (см. гл, 2). Это изменение показателя преломления максимально в экстремальных точках дисперсионной кривой, которые находятся вблизи краев полосы поглощения, и поэтому при реконструкции голограммы излучением на этих длинах воли [c.150]

Поглощение и дисперсия связаны друг с другом. Поэтому следует ожидать, что при распространении вдоль магнитного поля в среде, содержащей дипольные осцилляторы, волны левой и [c.102]

Релаксационная составляющая связана с процессами периодического смещения термодинамического равновесия, вызванными колебаниями давления и температуры в звуковой волне. Из-за малости времени релаксации для большинства жидкостей измеренное значение поглощения (или объемной вязкости) увеличивается по сравнению с рассчитанным без учета акустической релаксации. Дисперсия звука возникает как вследствие обмена энергией между областями сжатия и разрежения, связанного с явлениями теплопроводности и вязкого трения, так и в результате акустической релаксации, т. е. вызванных звуком процессов, протекающих на молекулярном уровне. Следует также учитывать возможность дисперсионных явлений при распространении звука в жидкостях, обусловленных наличием твердых фаз, ограничивающих пробу жидкости. Подчеркнем, что коэффициент поглощения, как и скорость звука, сильно зависит от температуры, что позволяет проводить политермические акустические исследования. [c.80]

Однако при распространении ультразвуковых волн в молекулярных газах иногда наблюдаются аномально высокие дисперсия и поглощение в области гораздо больших длин волн и меньших частот. Эти явления связаны с релаксационными процессами установления равновесия в медленно возбуждающихся степенях свободы газа. В предельном случае низких частот времена релаксации для установления равновесия в тех степенях свободы, которые дают заметный вклад в теплоемкость, малы по сравнению с периодом звуковых колебаний. В этих условиях состояние частицы газа в каждый момент является термодинамически равновесным и следит за изменениями давления и плотности в звуковой волне. [c.428]

Систематические исследования Кундта, который использовал для своих опытов метод скрещенных призм, установили важный закон, согласно которому явление аномальной дисперсии тесно связано с поглощением света все тела, обладающие аномальной дисперсией в какой-либо области (рис. 28.2), сильно поглощают свет в этой области. Показатель прело.млеиия вблизи полосы поглощения меняется настолько быстро, что значение его со стороны более длинных волн (точка М) больше, чем со стороны коротких (точка Л ). Аномальный ход показателя преломления, т. е. его уменьшение при уменьшении длины волны, имеет место внутри полосы от точки М к N, где наблюдения очень трудны вследствие поглощения света. [c.541]

Обычно различают дисперсию двух типов. Дисперсия первого типа обусловлена физическими свойствами среды и всегда связана с поглощением энергии. В плоской звуковой волне в безграничной жидкости возможна дисперсия только первого типа. Дисперсия второго тшха обусловлена волноводными свойствами среды, определяемыми геометрическими факторами, устанавливае п>1ми граничными условиями области распространения звука. Эта дисперсия не связана с поглощением звуковой энергии средой, хотя не исключает возможности оттока энергии через границы области. Рассмотрим несколько примеров дисперсий обоих типов. [c.193]

Значения, указанные в табл. 1.3.2, не согласуются с формулами (13.1.160) 1ли (13.1.24). Нацример, для меди а = 5,14-101 сек , так что для свста с л и-иой волны 5893 А (v - 5 10 e i ) а/у 10 , тогда как, согласно таблице, п к - 1,57. Кроме того, изучение зависимости оптических постоянных от частоты показывает значительно более сложное поведение, чем предсказатюс нашей формулой (см. ниже, рис. 13.3). Таким образом, необходимо сделать заключение, что нян а теория не адекватна, когда ока применяется к излучению в видимой области электромагнитного спектра. Это расхождение между теорией и экспериментом, по-виднмому, не так удивительно, если вспомнить, что даже для прозрачных сред соотноптение, связывающее материальные постоянные с показателем преломления (соотношение Максвелла це п ), имеет ограниченную применимость. Объяснение аналогично данному ранее мы не находим подтверждения предположению, что е, х и о являются действительно постоянными и должны рассматривать их как функции частоты следовательно, и показатель преломления, и показатель поглощения также будут зависеть от частоты. Единственное различие в механизме дисперсии заключается в том, что в прозрачной среде дисперсия связана с вынужденными колебаниями связанных электронов, тогда как в металле она связана с вынужденными колебаниями свободных электроко 5. Мы подробно обсудим это в 13.3 здесь мы отметим лишь, что если интерпретировать е как статическую диэлектрическую проницаемость и а — как статическую проводимость, то можно ожидать, что [c.576]

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]

Перейдем теперь к сравнению теоретических результатов с данными опыта. Наблюдается несомненная аналогия между изменением показателя преломления (рис. 4.6), найденным по формулам (4. 25), и упоминавшимися выше результатами экспериментальных исследований поглощения и преломления света различными красителями (см. рис.4.2). В согласии с данными Кундта и других участок ВС кривой AB D, где показатель преломления убывает с частотой дп1да> < 0), совпадает с максимумом коэффициента поглощения. Таким образом, в рамках электронной теории дисперсии решена еще одна важная задача и установлена связь коэффициента поглощения и показателя преломления света вблизи линии поглощения. [c.151]

В связи с обсуждением опытов Вавилова м ы обращали внимание на изменение числа поглощающих частиц под влиянием мощного падающего излучения. Однако это не единственный эффект, имеющий место при больших интенсивностях света. В 156 подчеркивалась тесная связь законов поглощения и дисперсии с представлением об атоме как о гармоническом осцилляторе, заряды которого возвращаются в положение равновесия квазиупругой силой. Если интенсивность света, а следовательно, и амплитуда колебаний зарядов достаточно велика, то возвращающая сила уже не будет иметь квазиупругий характер, и атом можно представить себе как ангармонический осциллятор. Из курса механики известно, что при раскачивании такого осциллятора синусоидальной внешней силой (частота ш) в его движении появляются составляющие, изменяющиеся с частотами, кратными со, — двойными, тройными и т. д. Пусть теперь собственная частота осциллятора соо. подсчитанная в гармоническом приближении, совпадает, например, с частотой 2ш. Энергия колебаний зарядов в этом случае особенно велика, она передается окружающей среде, т. е. возникает селективное поглощение света с частотой, равной со = /2 0o. Таким образом, спектр поглощения вещества, помимо линии с частотой о),,, должен содержать линии с частотами, равными /гСОо, а также /зй)(, и т. д. Коэффициент поглощения для этих линий, как легко понять, будет увеличиваться с ростом интенсивности света. [c.570]

Выше уже отмечались исследования С. И. Вавилова зависимости коэс1х ициента поглощения от интенсивности поглощаемого света (см. гл. ХХУИ1, ХЬ). В книге Микроструктура света , обобщая свои наблюдения, относящиеся к 20 гг., и последующие опыты, Вавилов писал Нелинейность в поглощающей среде должна наблюдаться не только в отношении абсорбции. Последняя связана с дисперсией, поэтому скорость распространения света в среде, вообще говоря, также должна зависеть от световой мощности. По той же причине в общем случае должна наблюдаться зависимость от световой мощности, т. е. нарушение принципа суперпозиции, и в других оптических свойствах среды — в двойном лучепреломлении, дихроизме, вращательной способности и т. д. . Последующее развитие нелинейной оптики, об>условленное экспериментальным исследованием распространения лазерного излучения, не только подтвердило общие соображения Вавилова о мно-гообрази И возможных нелинейных явлений, но и привело к обнаружению всех перечисленных им конкретных эффектов. Поэтому Вавилов по праву признан основоположником нелинейной оптики. [c.820]

Кроме релаксац. Д. з. в микронеодпородных средах существует также пространствепная Д. з., к-рая обусловлена зависимостью с от и, как и дисперсия нормальных волн, с поглощением не связана. Пространственная Д. 3. наблюдается также в кристаллах на ги-перзвуковых частотах, когда пространственная периодичность кристаллич. решётки приводит к пространственной дисперсии упругих свойств кристаллов (см.. [c.646]

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]

В соответствии с Нрамерса — Кронига соотношениями расщепление линий спектра поглощения связано с расщеплением дисперсионных кривых, характеризующих зависимость показателя преломления среды от длины волны излучения (см. Дисперсия света). Индуцированная магн. полем оптич. анизотропия может обнаруживаться не только в области поглощения, но и в области прозрачности среды. При этом в геометрии Фойгта она проявляется в виде различия показателей преломления для двух линейно поляризованных компонент (магнитное линейное двупреломление), а в геометрии Фарадея для двух циркулярных компонент (магнитное круговое двупреломление). Наиб, известен и широко применяется линейный по полю эффект магн. кругового двупреломления, проявляющийся в виде поворота плоскости поляризации линейно поляризованного света, распространяющегося через среду вдоль магн, поля Квадратич- [c.701]

В твёрдых диэлектриках при отклонении системы фононов от равновесия время релаксации связано с i временем жизни фононов т, = Зх/Сс, где х — коэф. теплопроводности, С — теплоёмкость решётки, с — ср. значение скорости звука, т, — i/T при темп-ре Т порядка и выше дебаевской. При распространении звука в пьезополупроводниках частота релаксации Юр растёт с ростом проводимости кристалла И уменьшается с ростом темп-ры и подвижности носителей тока, а величина дисперсии скорости звука определяется коэф, электромеханич. связи. Дислокац. поглощение звука в Монокристаллах также имеет релаксац. характер, причём время релаксация зависит от длины колеблющегося отрезка дислокации, вектора Бюргерса и постоянных решётки.. Релаксац. процессы имеют место также в полимерах, резинах и разл. вязкоупругих средах, в этих веществах наблюдается значит, дисперсия скорости звука, связанная с релаксацией механизма высокой эластичности. [c.330]

Экспериментальные методы определения закона дисперсии Ф. (f (р) основаны на взаимодействии Ф. с нейтральными частицами (фотонами и нейтрона.ми). Пог.пощение ИК-фотонов кристаллами, как правило, означает резонансное превращение фотона в оптич. Ф. Т.к. импульс фотона очень мал, то по поглощению ИК-фотонов можно определить энергию оптич. Ф. с импульсом, близким к нолю. Неупругое рассеяние световых фотонов (см. Мандельштама— Бриллюэна рассеяние), как и неупругое рассеяние нейтронов в кристаллах, связано с рождением и поглощением Ф. [c.339]

Регистрация звуковых волн и фототермич. деформации образцов позволяет бесконтактным образом получать информацию о процессах превращения энергии света в тепло и о наличии неоднородностей в объёме непрозрачных объектов. Такая возможность связана с тем, что выделение теплоты происходит не непосредственно при поглощении света, а в результате релаксации вызванных светом возбуждений электронной подсистемы. Так, в полупроводниках при межзонном поглощении света возникают неравновесные электроны и дырки, а теплота выделяется с задержкой во времени в процессе их термализацик и рекомбинации, к-рый сопровождается иереносом носителей заряда в пространстве. Возникающая частотная и пространственная дисперсия тепловых источников передается посредством температурных волн звуковым волнам и может быть восстановлена путём анализа частотных зависимостей их амплитуды и фазы. Т. о. могут быть определены характеристики процессов рекомбинации и переноса носителей заряда. [c.341]

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]

Один из вариантов удовлетворения неравенства (1.79) состоит в использовании аномальной дисперсии. Для этого необходимо, чтобы частоты oi, сог, юз были разделены одной или двумя достаточно интенсивными полосами поглощения. Такой метод может быть эффективен для нелинейных процессов третьего порядка (например, генерации третьей гармоники в Ж1идкостях). Результат достигается добавлением соответствующего красителя в нужной концентрации. В кристаллах же использование этого метода связано с трудностями, поскольку, как правило, в них отсутствуют полосы поглощения нужной интенсивности и в нужном спектральном диапазоне [6, 13]. [c.28]

Оптичеср1й неразрушающий контроль основан на взаимодействии электромагнитного излучения с контролируемым объектом и регистрации результатов этого взаимодействия. Методы, относящиеся к оптическому НК по ГОСТ 24521-80, различаются длиной волны излучения или их комбинацией, способами регистрации и обработки результатов взаимодействия излучения с объектом. Общим для всех методов является диапазон длин волн электромагнитного излучения который составляет 10" ...10 м (3 10 .,.3 10 Гц) и охватывает диапазоны ультрафиолетового (УФ), видимого (ВИ) ((3,8...7,8) 10" м) и инфракрасного (ИК) излучения, а также информационные параметры оптического излучения, которыми являются пространственно-временное распределение его амплитуды, частоты, фазы, поляризации и степени когерентности. Изменение этих параметров при взаимодействии с объектом контроля в соответствии с основными физическими явлениями (интерференции, поляризации, дифрак-ции преломления, отражения, рассеяния, поглощения и дисперсии излучения), а также изменения характеристик самого объекта в результате эффектов люминесценции, фотоупругости, фотозфомизма и др. используют для получения дефектоскопической информации. Оптическое излучение — это электромагнитное излучение, возникновение которого связано с движением электрически заряженных частиц, переходом их с более высокого уровня энергии на более низкий. При этом происходит испускание световых фотонов. [c.53]

Спектрополяриметрпческне измерения могут быть связаны с изучением дисперсии по.ляризации люминесценции или рассеяния спета, поглощения (плеохроизма) или отражения света и оптической активности тел. Как и в случае обычных снектрофотометриче- [c.518]

Экспериментальные результаты но другим жидкостям (помимо сжиженных инертных газов) показывают, что теория, учитывающая лишь вязкость и теплопроводность, не может полностью объяснить поглощение и дисперсию, обнаруженную в жидкостях. Это связано с тем, что в классической гидродинамике в отличие от релаксационных теорий не предусматривается возможность различных энергетических состояний частицы. Однако классическую теорию можно изменить так, чтобы включить эти эффекты. Один из путей модификации классической гидродинамики заключается в принятии предположения, что вязко-тепловые и релаксационные эффекты действуют одновременно и независимо. Сакади [69] и Мейкснер [56] провели такого рода рассмотрение, и Мейкснер показал, что в жидкостях, особенно таких, для которых время релаксации имеет порядок 10 с, эффекты, обусловленные внутренними превращениями, и эффекты, обусловленные вязкостью, теплопроводностью и диффузией, практически аддитивны во всем частотном интервале, исследованном в эксперименте, и что потери, вызванные вязкостью и теплопроводностью, успешно описываются классическим коэффициентом поглощения (40). [c.173]

В работе Крейнгольда и Макарова [381] исследовалось поглощение света квадрупольными экситонами в кристаллах uaO в интервале температур от 1,8°К до 120 °К при Qo = 3-lO -s i. В наиболее хороших кристаллах (без дефектов) они наблюдали весьма значительное изменение площади кривой поглощения при изменении температуры от 1,8 °К до 30 °К. Несмотря на сравнительно малое значение параметра/о ( = 2,4 10 - с ), пространственная дисперсия оказывается весьма существенной- в этом кристалле, так, параметр Y-> О при Г->0. Последнее обстоятельство, по-видимому, связано с тем, что при квадрупольном поглощении резонансная частота Q,- = Qo —Я. где Qo — частота дна экситонной [c.502]

Дисперсия и поглощение звука, связанные с неравновесными процессами, определяются колебаниями плотности вещества, т. е. в силу уравнения непрерывности dgldt + QdivM = О связаны с дивергенцией скорости. Формально их можно описать коэффициентом второй вязкости который характеризует диссипативный член в уравнении движения, пропорциональный дивергенции скорости (см. 20, 21 гл. I). Коэффициент второй вязкости можно формально связать с величиной (ат и предельными скоростями звука а и аоа (см., например, [9]). [c.436]

Смотреть страницы где упоминается термин Дисперсия связь с поглощением : [c.421] [c.425] [c.275] [c.548] [c.151] [c.43] [c.132] [c.646] [c.648] [c.661] [c.376] [c.51] [c.689] [c.135] [c.298] [c.201] [c.120] [c.514] [c.509] [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...