Поляризация рэлеевском рассеянии

Формула Рэлея перестает быть справедливой, если размеры рассеивающих частиц превосходят одну двадцатую часть длины световой волны. В этом случае наблюдаются следующие отступления от рэлеевского рассеяния а) интенсивность рассеянного света становится обратно пропорциональной не а б) рассеянный свет оказывается поляризованным лишь частично, причем степень поляризации определяется размерами и формой рассеивающих частиц в) индикатриса рассеяния несимметрична по отношению к направлению первичного пучка света и перпендикулярна ему. [c.314]

Детальная теория молекулярного рассеяния света позволяет установить связь интенсивности, направления и поляризации рассеянного излучения с характеристиками падающего света и термодинамическими параметрами рассеивающей среды, с особенностями составляющих ее частиц. Но некоторые важные моменты отражены уже в элементарной формуле (26.10). Она описывает так называемое когерентное или рэлеевское рассеяние света. Для него характерно, что интенсивность рассеяния пропорциональна четвертой степени частоты. Этот [c.184]

Угловое распределение и поляризация света при рэлеевском рассеянии. Угловое распределение рассеяния поляризованного излучения от отдельной молекулы описывается формулой (47.11). Оно аксиально-симметрично относительно линии, проходящей через элементарный рассеиватель в направлении колебаний электрического вектора падающей волны (рис. 262). Перпендикулярно направлению распространения падающей волны вдоль линии колебаний Е рассеяние отсутствует. Максимальное рассеяние наблюдается в плоскости, перпендикулярной направлению колебаний электрического вектора падающей волны. Рассеянное излучение поляризовано — электрический вектор колеблется в плоскости, проходящей через линию колебаний электрона элементарного рассеивателя. Если рассеяние от различных молекул можно считать некогерентным друг с другом, то полная интенсивность рассеяния в единице объема вычисляется умножением выражения (47.11) на концентрацию N молекул. Следовательно, свойства излучения, рассеянного от отдельной молекулы, полностью сохраняются для излучения, рассеянного в объеме. [c.293]

Зависимость поляризации от угла наблюдения 0 для сфер с конечной проводимостью и конечной диэлектрической проницаемостью показана для двух типичных случаев на рис. 13.10 и 13.11. Когда радиус сферы очень мал (д->0), диаграмма поляризации, как и диаграмма интенсивности, симметрична относительно плоскости ху и имеет максимум при 0 =90 , где поляризация полная. В этом случае (рэлеевское рассеяние) степень поляризации можпо записать в виде одного аналитического выражения, получающегося при подстановке (88) и (93) в (95), а именно [c.605]

Степень поляризации при рэлеевском рассеянии естественного излучения имеет вид [c.23]

Поляризация рассеянного излучения верхней атмосферы относится к числу тех оптических характеристик, которые при аэрозольном рассеянии в наибольшей степени отличаются от соответствующих характеристик при рэлеевском рассеянии. Если поляризационная составляющая интенсивности, например, при угле рассеяния р = 90° для рэлеевского рассеяния близка к нулю, то эта [c.146]

Фарадеем была предложена изящная демонстрация оптической активности (см. раздел 12.7) с использованием рэлеевского рассеяния. В раствор сахара, обладающий способностью вращать плоскость поляризации, добавляют несколько капель молока (рассеиватель). При наблюдении поперек кюветы, легко заметить винтовую модуляцию интенсивности рассеяния (рис. 15.5), поэтому эффект был назван винт Фарадея . [c.237]

Задачи о диффузном отражении от полубесконечной атмосферы и о диффузном отражении и пропускании плоским слоем при рэлеевском законе рассеяния с учетом многократного рассеяния решил С. Чандрасекар [85]. Эти решения позволили ему объяснить ход поляризации неба в зависимости от высоты солнца. Было показано, что только учет многократного рассеяния дает возможность правильно определить положения так называемых нейтральных точек на небе, в которых поляризация отсутствует. Подробнее об этом можно прочитать в книге [44]. [c.272]

О. а. в. имеют своеобразные спектры комбинац. рассеяния, рэлеевского рассеяния, дают циркулярно гю-ляризов. люминесценцию, что позволяет исследовать и возбуждённые состояния. О. а. в. в виде кристаллов применяют в оптич. приборах и устройствах для поворота плоскости поляризации, в качестве фазосдвигающих пластинок, в полутеневых устройствах, модулирующих устройствах, В геологии О. а, в. позволяют определить минералы, компоненты нефтей. [c.444]

Рассеянный свет частично поляризован даже при неполяри-зованном, падающем на частицы излучении, как и при рэлеевском рассеянии. Характер поляризации зависит от оптических свойств частиц и направления, в котором наблюдается рассеян- [c.296]

Асимптотические формулы для дальнего поля типа (4.16) получены при рассмотрении рэлеевского рассеяния электромагнитных волн на препятствиях (экранах) [187]. Коэффициенты в асимптотике выражаются через компоненты тензоров электрической и магнитной поляризации, аналогичных по смыслу тензору присоединенных масс. Более того, в [187 установлено, что с точностью до множителей тензор магнитной поляризации представляет сумму единичного тензора и тензора присоединненых масс, и приведен ряд неравенств для компонент тензоров поляризации. [c.93]

Рис. 1. Зависимость яркости (а) и поляризации (б) рассеянного света от угла рассеяния длн диполя или шарообразной частицы с г < Я, (рэлеевское рассеяние). Падающий свет не цоляризован.

Тиндалево-рэлеевское рассеяние. Рассеяние света — это динамический процесс преобразования характеристик излучения при его взаимодействии с ве-ш еством, сопровождаюш ийся изменениями пространственного распределения интенсивности света (например, изменение направления его распространения) интенсивности проходяш его излучения частотного состава света (например, преобладание длинноволнового излучения в проходяш ем потоке и коротковолнового — в рассеянном) поляризации проходяш его и рассеянного света формы и длительности световых импульсов и др. Эти преобразования характеристик излучения происходят как в режиме линейной оптики, так и при возбуждении различных нелинейных процессов в объемных материалах и в ВС. Рассеянный (линейно или нелинейно) свет представляет собой в обш ем случае ансамбль некогерентных вторичных волн, воспринимаемых как несобственное свечение среды — исходных материалов и ВС. [c.43]

Важнейшим свойством кольцевого интерферометра является его взаимность, в результате чего все воздействия на тракт, одинаковые для встречных волн, не сказываются на разности фаз АФ. Реально оптические пути для волн могут быть по целому ряду причин неидентичны, что приводит к появлению фазовых сдвигов, не связанных с вращением. Их источниками могут быть стационарные и нестационарные механические воздействия, температурные градиенты, магнитные поля и нелинейные эффекты в ВС [11, 17]. Наиболее серьезными источниками являются невзаимные шумы ВС, обратное тиндалево-рэлеевское рассеяние и поляризационные шумы [36, 38]. Для уменьшения влияния тиндалево-рэлеевского рассеяния используют наиболее длинные волны, импульсный режим работы и источники излучения с малой длиной когерентности, при которой рассеянное назад излучение некогерентно с сигналом. Поляризационные шумы возникают вследствие различного состояния поляризации встречных волн, поэтому применяют, как правило, ВС и направленные ответвители, хорошо сохраняющие линейную поляризацию излучения. ВОД выполняют полностью [c.216]

Пунктиром внутри диаграммы показаны индикатрисы рассеяния для ортогональных компонент поляризации — в плоскости рр1сунка и перпендикулярно ей. Итоговая индикатриса во всех направлениях п.т10ск0сти XOY будет иметь единичную ширину, а в направлении оси 0Z — удвоенную. Это легко получить и из формулы (15.2) для углов 0 = к/2 и 0 = О, к. Таким образом, рэлеевское рассеяние неполяризованного света симметрично и максимально вперед и назад, а под прямым углом к направлению распространения имеет вдвое меньшую интенсивность. [c.237]

С ростом ка изменяется также характер поляризации рассеянного света. Рэлеевская (линейная) поляризация, сильно осциллируя, постепенно приближается к поляризации, соответствующей геом, оптике. При углах у < 70 она оказывается отрицательной (т. е. плоскость преимущественной поляризации совпадает с плоскостью рассеяния), затем резко возрастает, максимальна при у = 90 и далее, при у — 180°, стремится к нулю. [c.132]

Р. с. в твёрдых тел ах существенно отличается от Р. с. в жидкостях или растворах, что связано с большим разнообразием слабозатухающих флуктуаций в виде упругих волн. В аморфном твёрдом теле могут распространяться два типа звуковых волн с разными скоростями продольные, как в жидкости, и поперечные. С ними связаны два дублета в тонкой структуре рэлеевской линии, а центр, компонента спектра рэлеев-ской ЛИВИИ, обусловленная беспорядочным расположением молекул в аморфной среде, очень узка из-за медленной (вследствие диффузии) зволюцип беспорядка. В спектрах Р. с. в кристаллах центр, компонента практически исчезает, а общее число компонент тонкой структуры определяется симметрией кристалла и условиями рассеяния углами падения и рассеяния, поляризациями падающей и рассеянной волн. В анизотропнох кристалле максимально возможное число компонент тонкой структуры 24 одна продольная и две поперечные упругие волны порождают 3 дублета, в к-рых каждая линия расщепляется в общем случае на 4 компоненты [c.282]

Аномалии в точках скольжения представляют собой недифференцируемые особенности в частотных зависимостях амплитуд (рис. 11) или в зависимостях от угла падения. Появление этих особенностей легко понять, поскольку поля и амплитуды гармоник зависят от постоянной распространения вдоль оси Oz. Кроме аномалий на рэлеевских длинах волн частотные зависимости полей дифракции на простой ленточной решетке имеют другие существенные особенности. Это прежде всего стремление с увеличением и всех амплитуд рассеянного поля к своим предельным значениям, не зависящим от вида поляризации. Установим эти пределы [c.40]

Оптические воздействия обусловливают механический эффект — световое давление тепловой эффект, выражающийся в изменении температуры среды в результате интегрального или селективного поглощения световой энергии оптические эффекты — интерференцию, изменения поляризации, спектральных и пространственных характеристик светового излучения (фотолюминесценцию, дифракцию, рэлеевское и комбинационное рассеяния), дисперсию электромагнитных волн, нелинейные оптические эффекты, эффект Мандельштамма—Бриллюена (возникновение дублета при рассеянии монохроматического света). Возможно, получат аналитическое применение такие электрические эффекты, как внутренний фотоэффект [7 = = /(Ф)], внешний фотоэлектрический эффект (зависимость ЭДС от Ф), фотодиффузионный эс ект Дембера [ЭДС = / (Д , Др, Ф) ], изменение диэлектрической проницаемости под действием света и др. [c.31]

По мере поднятия над земной поверхностью содержание пыли и других посторонних частиц в воздухе уменьшается. Казалось бы, что при этом насыщенность рассеянного света синими лучами должна также уменьшаться. Однако наблюдения в высокогорных обсерваториях показали, что дело обстоит как раз наоборот. Чем чище воздух, чем меньше в нем содержится посторонних частиц, тем насыщеннее излучение неба синими лучами и тем полнее его поляризация. На этом основании Рэлей пришел к заключению, подтвержденному всеми последующими экспериментальными и теоретическими исследованиями, что здесь рассеяние вызывается не посторонними частицами, а самими молекулами воздуха. Такое рассеяние света называется рэлеевским или молекулярным рассеянием. Однако физическая природа молекулярного рассеяния была понята только в 1908 г. М. Смолуховским (1872—1917). Молекулярное рассеяние вызывается тепловыми флуктуациями показателя преломления, которые и делают среду оптически мутной. Теория рассеяния света в жидкостях и газах, построенная на этой основе, была создана в 1910 г. Эйнштейном. Она применима в тех случаях, когда длина световой волны настолько велика, что среду можно разбить на объемчики, малые по сравнению с кубом длины волны, каждый из которых содержит, однако, еще очень много молекул. К таким объемчикам еще можно применять макроскопические уравнения Максвелла, не учитывая явно молекулярную структуру [c.602]

Последоват. описание Р. с. возможно в рамках квант, теории вз-ствия излучения с в-вом, основанной на квантовой электродинамике и квант, представлениях о строении в-ва. В этой теории единичный акт Р. с. рассматривается как поглощение ч-цей в-ва падающего фотона с энергией (о, импульсом (кол-вом движения) %к и поляризацией ц, а затем испускание фотона с энергией Лео, импульсом %к и поляризацией ц. Здесь а> и ю — частоты падающего и рассеянного излучений, к и к — волновые векторы. Если энергия испущенного фотона равна энергии поглощённого (т. е. при со=со ), Р. с. наз. рэлеевским, или упругим. При (о= Ь(о Р. с. сопровождается перераспределением энергии между излучением и в-вом и его наз. неупругим. [c.623]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...