Световое поле

Слабые и сильные световые поля. Интенсивность света определяется формулой где п—показатель преломления [c.8]

Лазерные источники с энергией 10 Дж позволяют получить световой пучок с интенсивностью Ю " Вт/см и больше. При такой интенсивности напряженность светового поля достигает значения 10 В/см. С помощью лазеров на стекле с неодимом (Я = 10 600 А) получают напряженности поля до 10 В/см, [c.8]

Опыты, проводимые со слабыми световыми полями, показали, что характер оптических явлений не зависит от интенсивности излучения. Такие явления принято называть линейными оптическими явлениями. Область оптики, изучающую такие явления, принято называть линейной оптикой. В основе линейной оптики лежит тот факт, что существует линейная связь Р = кЕ между Р и (Р — дипольный момент, приобретенный 1 см среды, и — макроскопическая восприимчивость среды, Е — напряженность действующего на среду светового поля). При таких предположениях показатель преломления и другие характеристики среды не будут зависеть от интенсивности излучения. Там, где это не будет особо оговорено, будем иметь в виду случай именно линейной оптики. [c.9]

Такое заключение верно, если падающее световое поле слабое. Соответствующие исследования показали, что при больших интенсивностях излучения, падающего на границу раздела двух сред, возникают новые явления, в результате чего в составе отраженного света встречаются лучи, направленные под углом, отличным от угла падения. Это объясняется возникновением в составе отраженного света излучения удвоенной частоты (так называемая вторая гармоника), направление отражения которого не совпадает с направлением, определяемым законом отражения. [c.48]

Распространение мощного пучка лазерного излучения сопровождается различными явлениями в среде происходит электрострикция, вызванная действием сильного светового поля, возникает нелинейная электронная поляризация, происходит нагрев среды за счет [c.67]

Математически развивая теорию дифракции, Кирхгоф в 1882 г. доказал, что принцип Гюйгенса — Френеля вытекает из волновых уравнений оптики, причем вышеупомянутые замечания учитываются автоматически. Кирхгоф в своей теории также не принял во внимание влияние вещества экрана на световое поле вблизи него. [c.125]

Вычислим электрический момент единицы объема, т. е. поляризацию среды, возникшую за счет смещения электронов на некоторое расстояние под влиянием светового поля. Электрические моменты всех атомов будут направлены параллельно поэтому, заменяя векторное сложение моментов скалярным, имеем [c.270]

Если атомы находятся в поле световой волны, то кроме этих двух сил на электрон со стороны светового поля действует сила [c.271]

Как известно, система под действием внешней периодической силы (в данном случае светового поля) совершает вынужденные колебания с частотой внешней силы. Следовательно, [c.271]

О зависимости коэффициента поглощения от интенсивности света. В основе вывода закона Бугера лежит основной принцип линейной оптики — независимость характера оптических явлений (в данном случае поглощения) от интенсивности света. Поэтому естественно, что он будет верным при слабых световых полях. Проверка закона Бугера при разных интенсивностях была проведена С. И. Вавиловым. Им на проведенных в широких пределах интенсивности опытах было обнаружено некоторое отступление от закона Бугера. В 1925 г. С. И. Вавилову и В. Л. Левшину удалось наблюдать уменьшение поглощения света большой интенсивности при распространении в среде (в урановом стекле). [c.282]

В связи с появлением мощных лазерных источников света аналогичное действие может оказать также световое поле. Подобный эффект экспериментально был обнаружен еще в 1964 г. и носит название оптического эффекта Керра. [c.289]

Рассеяние света в жидкостях. В 1910 г. А. Эйнштейн, исходя из идеи Смолуховского, дал количественную термодинамическую теорию рассеяния света в жидкости, учитывающую ее сжимаемость. Эйнштейн установил что интенсивность рассеянного света определяется кроме длины падающей световой волны абсолютной температурой и физическими постоянными среды — сжимаемостью, зависимостью оптической диэлектрической постоянной (обусловленной только световым полем, т. е. квадратом показателя преломления), от плотности. Эйнштейн, полагая, что рассеивающий объем и имеет форму куба, представляя флуктуацию оптической диэлектрической постоянной в виде [c.318]

Смещение красной границы фотоэффекта. Выше мы излагали суть теории Эйнштейна и ее экспериментальное подтверждение в рамках линейной оптики — при слабых световых полях. Подобный фотоэффект можно называть однофотонным. [c.345]

Нелинейная поляризация. При взаимодействии сильного светового поля с веществам зависимость между поляризацией среды и напряженностью действующего светового поля не описывается материальным уравнением линейной электродинамики — появляется нелинейная связь между Р и Е. Удовлетворительное описание оптических явлений можно проводить разложением вектора поляризации в ряд по малому параметру Е/Е <1 [c.391]

ДЕЙСТВИЕ СИЛЬНОГО СВЕТОВОГО ПОЛЯ-ЗАВИСИМОСТЬ показателя ПРЕЛОМЛЕНИЯ ОТ ИНТЕНСИВНОСТИ СВЕТА [c.395]

Уподобление движения электрона (атома) под действием светового поля гармоническому осциллятору, как это мы делали при рассмотрении явления дисперсии света, имеет место только при относительно малых смещениях г. Так как смешение электрона связано с действующим полем, то такое приближение верно длл слабых полей. При действии сильного светового поля, т. е. при распространении через среду мощного пучка лазерных лучей действующая на электрон сила зависит не только от г, но также от его более высоких степеней, например [c.395]

С учетом (18.4) уравнение движения электрона становится нелинейным, а его движение — ангармоническим. В таком случае легко убедиться, что уже не имеет места линейная зависимость между Р и Ё, т. е. форма реакции на действие светового поля не совпадает с формой действующего поля. [c.395]

Как уже отметили, в отличие от взаимодействия слабого светового поля со средой, где имела место линейная зависимость между Р 396 [c.396]

Как следует из (18.12), распространение сильного светового поля в среде в отличие от линейной оптики приводит к изменению в общем случае комплексного показателя преломления в зависимости от интенсивности света, в результате чего происходят пропорциональные интенсивности поля изменения как фазовой скорости света в среде, так и коэффициента поглощения. Другими словами, при распространении сильного светового поля в среде создается новое условие для распространения света самим же светом, т. е. возникает эффект взаимодействия. [c.397]

Пусть имеем цилиндрический пучок света большой интенсивности с диаметром сечения 2а и с длиной волны Проследим за распространением такого пучка света внутри нелинейной, изотропной, прозрачной для данного света среды (стекла, жидкости и т. д.). В результате действия сильного светового поля в выражении показателя преломления среды (в результате нелинейного отклика среды на действие светового поля, электрострикцию, ориентацию [c.398]

Возможны и процессы, при которых в каждом акте поглощения одновременно участвуют более двух (три и больше) квантов. Такие процессы называются многофотонным поглощением. (Трехфотонное поглощение в кристаллах нафталина было обнаружено еще в 1964 г.) Очевидно, что с увеличением числа фотонов, одновременно участвующих в одном акте поглощения, вероятность соответствующего процесса уменьшится. Поэтому для наблюдения процессов более высокого порядка (например, трехфотонного поглощения) поток энергии падающего света должен быть значительно большим, чем в двухфотонном. В очень сильных световых полях, образуемых при фокусировке излучения мощных лазеров, иногда происходит одновременное поглощение десяти фотонов и больше. В этом случае многофотонное поглощение приводит к отрыву электрона от атома, т. е. ионизации. Этим объясняется возникновение искры — пробоя прн фокусировке излучения мощного лазера в воздухе. Существенный вклад в деле обнаружения и теоретического анализа и применения двухфотонного и многофотонного процессов был сделан академиками Н. Г. Басовым, А. М. Прохоровым, Л. В. Келдышем и их школой. [c.403]

Соединение электронных явлений и электромагнитной теории света является заслугой Лоренца — крупнейшего физика, работавшего на рубеже XIX и XX вв., хотя появлению этой фундаментальной теории предшествовал ряд наблюдений, опытов и попыток их обобщения. Создание электронной теории дисперсии послужило шагом к развитию феноменологической электромагнитной теории путем дополнения ее анализом микропроцессов, происходящих в веществе под действием светового поля. Такое описание приводит к хорошему согласию эксперимента и теории, базирующейся на представлениях классической физики. Вопрос в том, как трансформируются введенные понятия при квантовом описании процессов в веществе, требует обсуждения. [c.135]

Нетрудно усмотреть частичную общность задач голографии и фотографии — запись, хранение и воспроизведение зрительных образов объектов, Однако фотография позволяет записывать лишь подобия плоских проекций распределения поверхностной освещенности объекта, в то время как голография дает возможность точно воссоздать пространственную структуру светового поля, рассеиваемого объектом, т.е. создать его оптическую копию, визуально не отличимую от оригинала. [c.354]

Кеннеди [414], используя фотоумножители и световые поля, пзмери.ч коэффициенты диффузии, автокорреляции скоростей [c.102]

Точки, где амплитуда равна 2Eq, удовлетворяют условию os (kx + л/2) ==1, т. е. kx + л/2 = тл, где m = 1, 2, 3,. .. — целые числа. Эти точки называются пучностями. Их координаты будут л уч = Я/2 (т— /2)- Легко видеть, что первая пучность (т = 1) электрического (светового) поля удалена на V4 от отражающей поверхности металлического зеркала, а последующие располагаются через каждые полволны. Следовательно, расстояние между соседними узлами н пучностями будет равно четверти длины волны. [c.97]

Классическая теория дисперсии, предложенная впервые Г. А. Ло-рентцем, основана на воздействии светового поля (электромагнитной волны) на связанные электроны атомов с учетом их торможения. Согласно электронной теории дисперсии, диэлектрик рассматривается как совокупность осцилляторов, совершающих вынужденные колебания под действием светового излучения. [c.269]

В выражении (12.10) опущен малый член, пропорциональный 3 ст-Если иметь дело со слабым световым полем, то оно не вызовет нелинейных эффектов, что позволяет пренебречь ангармоническим членом в уравнении (12.10). Тогда движение электрона опишется уравнеимем [c.286]

Объясним принцип модуляции света на основе линейного элект-рооптического явления. Для простоты рассмотрим кубический кристалл, обладающий изотропным показателем преломления п. На рис. 12.2 показан простейший электрооптический модулятор света. Кристалл с приложенным вдоль оси х напряжением Ej, помещен между скрещенными поляризаторами. На такую систему направляется свет, распространяющийся вдоль оси г. Расположим поляризатор Ml так, чтобы входящее в кристалл излучение было поляризовано под углом 45° по отношению к полю Е . Тогда падающий на кристалл свет имеет равные компоненты поля Е по осям X я у. Приложенное вдоль оси х электрическое поле вызовет определенную разность показателей преломления Ап для компонент светового поля по осям хну. Если длину кристалла по оси z обозначить через /, то возникшая разность фаз между компонентами светового вектора вдоль осей х а у по выходе света из кристалла [c.287]

Поляризация рассеянного света. Пусть имеем изотропную молекулу. Направим на нее естественный свет. Свяжем с ее центром декартову систему координат так, чтобы ось х совпала с первоначальным направлением падения света. Наблюдение будем производить на плоскости ху (рис. 13,4). Разложим электрический вектор падающего естественного света на две взаимно перпендикулярные составляющие но осям Z W у. Очевидно, что при наблюдении вдоль оси у, т. е. при величине угла рассеяния гр = 90", ввиду того что электрический вектор светового поля всегда колеблется перпендикулярно направлению наблюдения (из-за понеречности световых волн), до нас (до наблюдателя, смотрящего под углом ср = 90 ") дойдет лищь световой сигнал, обусловлегщый колебанием электрического вектора только в направлении вдоль оси 2. Колебание электрического вектора вдоль оси у не может вызвать распространение света в том же направлении (вдоль оси у). [c.315]

Пусть на такую молекулу, поляризуемость котолой отлична от нуля, только вдоль АВ (рис. 13.5) падает линейно-поляризованный свет, причем так, что электрический вектор падающего света, колеблющийся вдоль оси Z, составляет некоторый угол -ф с осью молекулы АВ. Положим, что АВ расположена в плоскости XZ. Из-за полной анизотропии молекулы возбуждение диполя под действием светового поля возможно только вдоль АВ, другими словами, вынужденное колебание будет вызываться вектором — составляющей вектора Ё вдоль АВ. Ввиду того что составляет отличный от 90" угол с направлениями ОХ и 0Z, вдоль оси (под углом 90° к первоначальному направлению падения света) распространяются световые волны с колебаниями электрического вектора как вдоль оси Z, так и вдоль оси X, т. е. происходит деполяризация рассеяшюго под углом 90° света. Линейная поляризация рассеянного света имела бы место, если бы рассеянный свет был обусловлен только колебанием электрического вектора вдоль оси 2, т. е. Ф О, Е- у. = 0. Поэтому в качестве количественной характеристики степени деполяризации удобно пользоваться отношением интенсивности рассеянного света /(. с колебанием электрического вектора вдоль оси X к интенсивности рассеянного света с колебанием электрического вектора [c.316]

Первую закономерность фотоэффекта, а также возникновение самого ( тоэффекта легко объяснить, исходя из законов классической физики. Действительно, световое поле, воздействуя на электроны внутри металла, возбуждает их колебания. Амплитуда вынужденных колебаний может достичь такого значения, при кото- [c.342]

Если в качестве источника света пользоваться мощными лазерными источниками, то возникает многофотонное поглощение , а следовательно многофотонный фотоэффект. Под действием светового поля напряженностью 10 В/см удалось надежно регистрировать шести- и семифотонную ионизацию инертных газов. [c.345]

Давление света вытекает также из электромагнитной теории света. Действительно, положим, что плоская световая волна падает нормально на поверхность металла, совпадающую с плоскостью чертежа (рис. 15.8). Электрический и магнитный векторы, очевидно, будут располагаться в плоскости поверхности, на которую падает свет Перемещаясь под действием элеетрического вектора против Е, свободные электроны образуют ток плотностью /. Со стороны магнитного вектора светового поля согласно закону Ампера дей- [c.349]

За последние годы существенно повысился интерес к вопросам, связанным со статистическими характеристиками света. Интенсивно изучаются когерентные световые поля, обладающие неклассической статистикой фотонов. Эти работы, в частности, имеют целью уменьшить флуктуации фотоприема до уровня, определяемого дробовым шумом фототока. В рамках этой книги невозможно рассматривать эти работы, основанные на квантовой электродинамике и представляющие синтез волновых и корпускулярных представлений. Мы ограничимся предельно кратким указанием на цикл работ , в которых возможность наблюдения флуктуаций фотонов изучалась в классических схемах волновой оптики (интерферометры Юнга и Майкельсона) с использованием современных методов регистрации фототока. [c.451]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...