Преломление в изотропной среде

Равенство показателей преломления для двух разных частот в изотропных средах возможно только при условии, что одна из этих частот лежит в области аномальной дисперсии, которая в свою очередь совпадает с областью поглощения. Следовательно, при равенстве показателей преломления одна из волн (в изотропных средах) будет сильно поглощаться, что затрудняет осуществление эффективной генерации второй гармоники. Однако если обратить внимание на оптические свойства анизотропных кристаллов (см. [c.405]

Согласно электромагнитной теории света, носителями лучистой энергии являются электромагнитные волны, излучаемые телами. Эти волны в изотропной среде или вакууме распространяются прямолинейно со скоростью света, подчиняясь оптическим законам преломления, поглощения и отражения. Колебания электромагнитных волн направлены перпендикулярно к пути луча. При взаимодействии с веществом носители лучистой энергии проявляют себя как фотоны (кванты энергии), обладающие характером движущихся частиц. Данные о длинах волн некоторых видов излучения приведены ниже [c.181]

Закон преломления для перехода света из одной изотропной среды 1 в изотропную среду 2 выражается формулой [c.251]

Особенности Э. в., законы их возбуждения и распространения описываются Максвелла уравнениями. Если в какой-то области пространства существуют электрич. заряды е и токи 1, то изменение их со временем г приводит к излучению Э. в. На характер распространения Э. в. существенно влияет среда, в к-рой они распространяются. Э. в. могут испытывать преломление, в реальных средах имеет место дисперсия волн, вблизи неоднородностей наблюдаются дифракция волн, интерференция волн, полное внутреннее отражение и др. явления, свойственные волнам любой природы. Пространств, распределение эл.-магн. полей, временные зависимости Е(1)и H(t), определяющие тип волн (плоские, сферические и др.), вид поляризации и др. особенности Э. в., задаются, с одной стороны, характером источника излучения, с другой—свойствами среды, в к-рой они распространяются. В случае однородной и изотропной среды вдали от зарядов и токов, создающих эл.-магн. поле, ур-ния Максвелла приводят к волновым уравнениям [c.543]

Кубичный по ПОЛЮ квазистатический отклик нелинейный коэффициент 2. Будем интересоваться прежде всего дисперсионными самовоздействиями в изотропной среде. Кубичный по полю квазистатический отклик такой среды, наряду со спектральной компонентой Х ((о), удобно характеризовать также коэффициентом 2, определяющим величину нелинейной добавки к показателю преломления. [c.69]

Кроме того, в активных диэлектриках, как и в обычных, наблюдаются отражение и преломление света, вызванные оптической плотностью среды. Как в анизотропных, так и в изотропных средах происходят рассеяние и поглощение (абсорбция) света, а при изменении частоты световой волны наблюдается дисперсия — изменение коэффициентов преломления, отражения и поглощения света. [c.27]

Такие кристаллы называются одноосными (рис. 7.4,в). Для них принято выделять два главных значения коэффициента преломления для обыкновенного луча = и необыкновенного ( й = Я зз)- Первый из них распространяется в веществе, как и в изотропной среде, а второй изменяет коэффициент преломления с направлением и преломляется даже при нормальном падении све- [c.198]

При обобщении построений Гюйгенса на случай анизотропной одноосной среды для вторичных волн нужно использовать найденные в 4.2 поверхности лучевых скоростей. Касательная к ним плоскость дает положение фронта (т. е. поверхности равных фаз) преломленной волны, а прямая, проведенная из центра вторичной волны в точку касания, — направление преломленного луча. Так как лучевая поверхность состоит из сферы и эллипсоида, то построение Гюйгенса дает два луча обыкновенный, направление которого совпадает с нормалью к фронту, как и в изотропной среде, и необыкновенный, направление которого в общем случае отклоняется от нормали к фронту необыкновенной волны. Для строгого обоснования построений Гюйгенса (которое здесь не приводится) требуется показать, что распространение света от точечного источ ника по некоторому направлению в анизотропной среде происходит так же, как и рассмотренных в 4.2 плоских волн, скорости кото рых по разным направлениям характеризуются лучевыми поверхностями. [c.189]

Основным свойством правильно отраженной волны является ее когерентность с волною падающей и преломленной при встрече падаюшей и отраженной волны (фиг. 1) происходит интерференция (см.). На этом основан метод получения когерентных лучей в различных интерферометрах (см.). На основании факта когерентности можно заключить с большой степенью точности, что частота световых колебаний при правильном О. с. от неподвижного зеркала не меняется. Наоборот, амплитуда и поляризация (см.) отраженной волны в общем случае совершенно иные, чем падающей. Следует различать три случая О. с. в изотропных средах 1) О. с. от прозрачной, непоглощающей среды, 2) полное внутреннее О. с., 3) отражение от поглощающих сред, в частности от металлов. Во всех трех случаях направление отраженного луча определяется вышеуказанным законом О. с. В геометрич. оптике этот закон м. б. выведен из принципа Ферма [c.224]

Покажите, что в изотропной среде решения уравнения Максвелла имеют вид продольных плоских волн, то есть плоских волн, у которых электрический вектор Е параллелен волновому вектору а. Каким условиям должен удовлетворять показатель преломления среды, чтобы эти волны могли распространяться в ней [c.275]

Неколлинеарные взаимодействия акустических волн в кристаллах также отличаются большим разнообразием по сравнению со случаем изотропных твердых тел. Так, если в изотропной среде возможно пять типов неколлинеарных взаимодействий, как это мы видели в 3, то в кристаллах их число достигает 21. Из них в 13 случаях возбуждаются волны разностной частоты и в 8 случаях — суммарной [32, 37]. Кроме того, в случае достаточно сильной анизотропии возможны еще три типа взаимодействий с образованием волн разностной частоты. При этом обе взаимодействующие и рассеянная волны принадлежат к одной дисперсионной ветви ). Последнее весьма схоже со случаем преломления акустической волны на границе двух сильно анизотропных кристаллов, где возможно образование двух преломленных волн, также принадлежащих одной дисперсионной ветви ( 5 гл. 9). [c.294]

В п. 8.5.1 описываются перестройки фронтов, каустика и рассеяние лучей при внутреннем преломлении и внутреннем отражении типичных волн в средах, оптические свойства которых общим образом зависят от точки и направления. Допускается их зависимость и от времени. Но описанные явления не наблюдаются ни в однородных, ни в изотропных средах. [c.304]

В изотропной среде показатель преломления п определяется из соотношения V,, с/п. откуда п l/(ej- ir). т. е. уравнение (П1.2в) можно переписать в виде п aif [c.470]

В изотропных средах вращение плоскости поляризации без дву-преломления имеет место во всех направлениях. [c.323]

В общем случае взаимодействие упругой волны с неоднородностью в изотропной среде определяется тремя основными актами отражением, преломлением и поглощением. Взаимодействие типа отражения может быть различным в зависимости от соотношения размера неоднородности Ь) и длины волны (Л) и определяется, как [c.44]

В изотропных средах вектор электрич. индукции 1> связан с вектором электрич. поля Л1] соотношением 1>= = 8JE, где диэлектрич. проницаемость е — скалярная величина, в случае перем. полей зависящая от их частоты (см. Диэлектрики). Т. о., в изотропных средах векторы 1> и JБ имеют одинаковое направление. В кристаллах направления векторов П п Е не совпадают, а соотношение между этими величинами имеет более сложный вид, т. к. диэлектрич. проницаемость 8, описываемая тензором, зависит от направления в кристалле (см. Пространственная дисперсия). Следствием этого и явл. анизотропия оптич. св-в кристаллов, в частности зависимость скорости распространения в нём волны V и преломления показателя п от направления. [c.324]

При переходе света через границу раздела двух изотропных сред наблюдается преломление света, закономерности которого вытекают из принципа Гюйгенса. Со способом построения преломленного луча мы уже знакомы. Аналогичное построение имеет место при переходе света из изотропной среды в анизотропную. В этом случае при известном знаке кристалла и направлении оптической оси строят лучевые поверхности обыкновенного и необыкновенного лучей. [c.261]

В кристалле исландского шпата существует одно определенное направление, вдоль которого оба преломленных луча распространяются, не раздваиваясь и с одной скоростью, как в обычной изотропной среде. Направление это составляет определенные углы с ребрами естественного кристалла в случае куска кристалла, имеющего вид ромбоэдра, оно параллельно диагонали, соединяющей тупые углы ромбоэдра. Направление это принято называть оптической осью кристалла. Существование оптической оси у исландского [c.382]

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]

Условие (238.5) нельзя выполнить в изотропных средах с нормальной дисперсией показателя преломления даже для случая однонаправленных волн. Тем более оно невыполнимо при различных направлениях векторов к , кз- Сказанное вытекает из неравенств 1 3 I > 1 2 I + I I > 1 2 + 15 1 I. первое из которых легко доказать (см. упражнение 259), а второе самоочевидно. Однако в анизотропных кристаллах условию синфазности можно [c.850]

Поляризационные явления в одноосных кристаллах. Оптическая ось одноосного кристалла характеризует направление, при распространении в котором луч света ведет себя как в изотропной среде, т. е. распространяется в среде П1ЭИ любой поляризации с одной и той же скоростью (при данной частоте). Однако при неколли-неарности луча и оси одноосного кристалла ситуация существенно изменяется. Через луч, направленный под углом к оптической оси, и оптическую ось можно провести плоскость, называемую главной (рис. 18). В этом направлении возможными являются лишь лучи света, вектор напряженности электрического поля которых колеблется либо в главной плоскости ( необыкновенный луч), либо перпендикулярно главной плоскости ( обыкновенный луч). Скорость необыкновенного луча зависит от угла между лучом и оптической осью скорость обыкновенного луча одинакова по всем направлениям (поэтому он и называется обыкновенным). Если луч света падает на плоскую поверхность одноосного кристалла, вырезанного параллельно оптической оси по нормали к поверхности (рис. 19), то в кристалле распространяются два пространственно совпадающих луча с взаимно перпендикулярными направлениями линейной поляризации. При угле падения, отличном от нуля (рис. 20), происходит преломление каждого из лучей в соответствии со скоростью распространения света в кристалле, т. е. при показателе преломления п = /v, где с-скорость света в вакууме, у-скорость света в кристалле. Поэтому после преломления обыкновенный и необыкновенный лучи имеют различные направления и начинают пространственно разделяться, т.е. падающий луч испытывает [c.34]

В изотропной среде свет распространяется во всех направлениях с одинаковой скоростью. При входе же в анизотропную или кристаллическую среду луч света разлагается в общем случае на две плоскополяризованные составляющие, распространяющиеся с разными скоростями. Это явление называется двойным луче-лреломлением. Скорости компонент света, поляризованного в каждой из двух этих плоскостей, обратно пропорциональны показателям преломления среды в этих плоскостях. [c.27]

В изотропных средах в области нормальной дисперсии нельзя удовлетворить одновременно обоим условиям (126.1) и (126.3). Действительно, допустим сначала, что все три волны с частотами Wj,, Ol, распространяются в одном направлении. В этом случае условие (126.3) можно записать в виде со Пх + соаПг = Ин н. где п , Пг, н — показатели преломления для соответствующих частот. С учетом (126.1) отсюда получаем (п — %) со -f ( —.п ) щ = О, а это невозможно, так как (Пц — п ) О и ( — г) > О- Из приведенного рассуждения следует, что волновое число всегда [c.737]

Рассмотрим отражение и преломление упругих волн в кристаллах. Чтобы не загромождать изложение деталями, связанными с учетом электрических или магнитных переменных, рассмотрим диэлектрический кристалл без пьезоэффекта и магнитоупругости. В этом случае, так же как и в изотропных средах, граничные условия выражают непрерывность напряжений и смещений на границах раздела. Закон Снеллиуса (см. 3 гл. 8) также остается справедливым. При изучении граничных явлений в кристаллах удобно ввести понятие вектора рефракции [c.225]

А от Мррз со стороны меньших частот — в изотропных средах). В анизотропной среде, по Аграновичу, это расстояние может уменьшаться в 2—3 раза, причем в случае широких экситонных зон дисперсионное уравнение может иметь всего два вещественных решения [19]. Показатель преломления для третьей волны во всех случаях должен быть весьма велнк. [c.323]

Целью обработки азимутов перед суммированием является объединение энергии всех S-волп в быстрые и медленные S-волны. Простое суммирование всех радиальных составляющих даст лишь оценку средней радиальной составляющей - среднее взаимодействия S-волн. Суммирование всех поперечных составляющих даст эффект подавления и относительно малую энергию преломленных воли - сигпал, который может быть ошибочно интерпретирован как результат изотропии среды (в изотропной среде энергия на поперечной составляющей отсутствует). [c.203]

Пользуясь представлениями лучевой оптики, мы рассматриваем каждую светящуюся точку источника как вершину расходящегося пучка лучей, именуемого гомоцентрическим, т. е. имеющим общий центр. Если после отражения и преломления этот пучок превращается в пучок, сходящийся также в одну точку, то и последний представляет собой гомоцентрический пучок и центр его является изображением светящейся точки. При сохранении гомоцентричности каждая точка источника дает одну точку изображения. Такие изображения называются точечными или стигматическими (рис. 12.5). В силу обратимости (взаимности) световых лучей (см. ниже) изображение можно рассматривать как источник, а источник — как изображение. Поэтому при стигматическом изображении центры наших пучков называются сопряженными точками той оптической системы, в которой происходит преобразование расходящегося гомоцентрического пучка в сходящийся. Соответственные лучи и пучки также называются сопряженными. Поверхность, нормальная к лучам, называется волновой поверхностью ). В указанном смысле волновая поверхность имеет чисто геометрический смысл и не имеет того глубокого содержания, которое мы вкладывали в нее раньше. Волновая поверхность гомоцентрического пучка в однородной и изотропной среде есть, очевидно, сферическая поверхность. [c.277]

Полное решение задачи о распространении волны в кристаллической решетке можно получить, как указывалось в 135, путем учета интерференции вторичных волн, посылаемых центрами, составляющими решетку. Но вместо решения этой задачи проще ограничиться формальным приемом максвелловой теории, разрешая уравнения Максвелла с учетом тех особенностей для диэлектрической проницаемости е и, следовательно, показателя преломления (п = е) среды, которые накладываются ее кристаллической структурой. Вследствие анизотропии диэлектрической проницаемости связь между векторами электрической напряженности Е и электрической индукции D оказывается более сложной, че.м для изотропных сред. [c.498]

Обычно в учебниках встречается утверждение, что законы преломления не приложимы к необыкновенному лучу в одноосном кристалле и к обоим лучам в двуосном. Это — правильное утверждение, но оно имеет чисто отрицательный характер, показывая, что простое построение, предписываемое законом преломления, не при-ложимо к решению задачи о направлении распространения светового луча. Если взамен не дается никаких правил, то решение даже весьма простых вопросов кристаллооптики оказывается затруднительным. Между тем существует гораздо более общий прием отыскания направления распространения преломленной световой волны, а именно, построение, основанное на принципе Гюйгенса, следствием которого для изотропной среды является закон преломления Декарта — Снеллия. Напомним, что сам Гюйгенс рассматривал при по.мо-щн этого приема вопрос о распространении света в двоякопрелом-ляющих телах (исландский шпат) и получил крайне важные результаты. Применение построения Гюйгенса является простым и действенным средством для разбора вопроса о распространении света в анизотропных средах. Поверхность, фигурирующая в построении Гюйгенса, есть, очевидно, лучевая поверхность, а не поверхность нормалей. Действительно, по правилу Гюйгенса для получения фронта (плоской) волны проводят плоскость, касательную к поверхности Гюйгенса. А фронт волны тсателен именно к лучевой поверхности (рис. 26.11, а) и пересекает поверхность нормалей (рис. 26.11, б). [c.509]

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]

Смотреть страницы где упоминается термин Преломление в изотропной среде : [c.138] [c.166] [c.843] [c.29] [c.505] [c.105] [c.359] [c.43] [c.188] [c.37] [c.513] [c.126] [c.130] [c.404] [c.512] [c.200] [c.583] [c.875] [c.315] [c.834] [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...