Среды, поглощающие свет 326—ЗЗС

Величина ш может служить мерою прозрачности среды, так как коэфициент а характеризует способность среды поглощать свет. Если [c.75]

Описанные микроскопические методы могут быть весьма полезными для таких объектов, которые выделяются на фоне всего поля зрения вследствие своей способности иначе поглощать свет, чем окружающая среда (абсорбционные структуры). В микроскопической же практике (например, в биологии) очень распространено наблюдение объектов, отличающихся от окружающей среды главным образом по своему показателю преломления (рефракционные структуры). Этот метод заслуживает специального рассмотрения. [c.363]

Введенный нами формально при рассмотрении теории дисперсии света коэффициент у (см. 21.3), характеризующий затухание колебаний электронов в атоме, объясняет явление поглощения света. При у = 0 коэффициент ли, а следовательно, и коэффициент к обращаются в нуль, т. е. среда, для которой у = 0, не поглощает света. [c.101]

Дихроизм — свойство анизотропных сред по-разному поглощать свет, распространяющийся в разных направлениях, или свет разной поляризации. От направления распространения световой волны зависит, таким образом, не только коэффициент преломления, но и коэффициент поглощения оптических волн. Это явление обусловлено дисперсией (частотным изменением) показателя преломления, которая в анизотропной среде происходит в разных частотных диапазонах — в зависимости от направления распространения света и его поляризации. Дихроизм (в общем случае — плеохроизм) объясняется анизотропией поглощения света. [c.28]

Пусть луч света (с длиной волны, лежащей обычно в видимой или близкой к видимой области спектра) от внешнего источника проходит через среду, содержащую N метастабильных частиц, которые могут поглощать свет с длиной волны переходя на /-Й вышерасположенный уровень. В качестве источника света для этой цели удобно пользоваться разрядом в капилляре, наполненном при низком давлении тем же самым газом, что и исследуемый. Излучение, проходящее сквозь среду, регистрируется фотоприемником в комбинации со спектрометром, дисперсия которого достаточно велика для разрешения дискретного спектра лампы. Пусть для данной спектральной линии с частотой Vi и шириной полосы dv интенсивность луча в точке г исследуемой ячейки равна l vuz)dv, а и Bij—коэффициенты Эйнштейна для поглощения или излучения (/->/) под [c.283]

Поглощаемая мощность Р при увеличении интенсивности растет сначала линейно, затем этот рост замедляется и Р(Г) п 1и /- -оо стремится к конечному значению P sк = f I A/2 = h(DN/ (2х). Таким образом, при насыщении поглощаемая мощность определяется временем жизни т атома в возбужденном состоянии среда поглощает столько энергии из падающего света, сколько ее могут спонтанно излучить возбуждаемые атомы. О [c.481]

Если внутри объема v, ограниченного замкнутой поверхностью S, нет источников света, и среда, заполняющая объем V, не поглощает света, то световой поток, который входит в объем v, равен световому потоку, который из него выходит, и их разность равна нулю. В таком случае можно написать S-ds = 0. Это равенство справедливо для лю- [c.184]

Ультразвуковые волны, распространяясь в среде, поглощаются в ней и рассеиваются. Поглощение ультразвука в воздухе чрезвычайно велико, в жидкости примерно в 1000 раз меньше. В практике дефектоскопии поглощением ультразвука в жидких прослойках пренебрегают, считая жидкость идеальной упругой средой. В твердых веществах волны различных типов поглощаются неодинаково. Например, в пластмассах поперечные волны поглощаются, как правило, меньше, чем продольные. Это различие возрастает с частотой свыше 1. .. 2 Мгц. Поглощение в твердых телах происходит в основном за счет рассеивания энергии на мелких кристаллических зернах или структурных компонентах, аналогично рассеиванию света в мутной воде. Часть энергии переходит в тепло. Когда размер этих зерен или неоднородностей, приближается к длине ультразвуковой волны, поглощение увеличивается. Если и — размер зерна, а Я — длина волны, то при [c.300]

Описанные методы могут быть полезными для изучения таких объектов, которые выделяются на фоне всего поля зрения вследствие своей способности иначе поглощать свет, чем окружающая среда (абсорбционные структуры). В микроскопии очень распространено также наблюдение объектов, отличающихся от окружающей среды главным образом по своему показателю преломления (рефракционные структуры). [c.24]

Еслп среды и 3 пе поглощают света, то энергетич. коэфф. отражения слоя, как целого, равен [c.504]

В световых пучках очень большой интенсивности П. с. перестаёт подчиняться закону Бугера, т. е. становится функцией интенсивности света /о (нелинейное П. с.). Этот эффект может быть обусловлен тем, что очень большая доля поглощающих ч-ц, перейдя в возбуждённое состояние и оставаясь в нём сравнительно долго, теряет способность поглощать свет, что заметно изменяет характер П. с. средой. [c.555]

При формулировке основных положений теории необходимо в первую очередь учесть поглощение электромагнитной волны, чего мы не делали при рассмотрении диэлектриков, предполагая, что сумма потоков энергии для отраженной и преломленной волн всегда равна потоку падающей энергии. Однако любая среда в большей или меньшей степени поглощает электромагнитное излучение, что ведет к затуханию электромагнитной волны, амплитуда которой будет постепенно уменьшаться. Для волны, распространяющейся вдоль оси 2, в слое малой толщины 2 поглощается определенная часть падающего света, пропорциональная толщине слоя (И——кМг. В соответствии с этим интенсивность света убывает по мере проникновения в поглощающую среду по закону [c.26]

Подобно заряженным частицам (и в отличие от нейтронов), пучок Y-квантов поглощается веществом в основном за счет электромагнитных взаимодействий. Однако механизм этого поглощения существенно иной. На это есть две причины. Во-первых, у-кванты не имеют электрического заряда и тем самым не подвержены влиянию дальнодействующих кулоновских сил. Как мы установили в гл. Vn, 6, взаимодействие улучей с электронами происходит в областях с радиусом порядка 10" см, что на три порядка меньше межатомных расстояний. Поэтому у-кванты при прохождении через вещество сравнительно редко сталкиваются с электронами и ядрами, но зато при столкновении, как правило, резко отклоняются от своего пути, т. е. практически выбывают из пучка. Вторая отличительная особенность 7-квантов состоит в том, что они обладают нулевой массой покоя и, следовательно, не могут иметь скорости, отличной от скорости света (см. гл. I, 2). А это значит, что 7-кванты в среде не могут замедляться. Они либо поглощаются, либо рассеиваются, причем в основном на большие углы. [c.447]

В механич. системах примером бистабильности является скачкообразное изменение прогиба упругой пластинки под действием приложенной нагрузки. В оп-тич. системах важную роль играет бистабильность интенсивности когерентного света в резонаторе Фабри — Перо с насыщающимся поглотителем. Эффекты бистабильности можно наблюдать при лазерном нагреве среды с обратимой хим. реакцией А В в случае, когда свет селективно поглощается одним из реагентов. [c.386]

Известно, что пучок света при прохождении через стеклянную пластинку частично отражается, частично поглощается, остальная часть по выходе из стеклянной среды вновь отражается второй ее поверхностью. [c.35]

Как известно, оптически изотропная среда под действием магнитного поля приобретает свойство двойного лучепреломления по кругу для света, распространяющегося вдоль поля. Это значит, что если без магнитного поля среда поглощает свет на частоте Mq, то при наложении поля II у нее появляются две резонансные частоты поглощения о>о — еН12тс) для света с левой круговой поляризацией и (О9 -Ь (еН1 12тс) — для света с правой круговой поляризацией е, т — заряд и масса электрона, с — скорость света), причем показатель преломления в одном случае возрастает, а в другом — уменьшается по сравнению с показателем преломления среды, когда магнитное поле отсутствует. Измеряя разность резонансного поглощения света, поляризованного по правому и левому кругам, можно получить дополнительную информацию об электронных энергетических уровнях исследуемого вещества, помогающую в расшифровке спектров оптического поглощения. [c.32]

Однако, если интенсивность падающего на среду света достаточно велика, то в возбуждённое состояние может перейти значит, доля поглощающих атомов. Это приве- 3 дётктому, что и ДЛ пм и К будут зависеть от интенсив-ности света — возникнет т, н. нелинейное по- а, глощеяие. В этом случае закон Бугера перестаёт быть справедливым. В пределе, при очень высокой ин- О тенсивности падающего света, населенности верх, и ниж. С уровней выравниваются и среда перестаёт поглощать свет — просветляется, т. е. свет проходит через такую среду, вообще не испытывая поглощения (см. Самоин-дуцированная прозрачность). [c.661]

В 1940 Э. Ферми обобщил теорию Ч.— В. и., приняв во внимание, что реальная среда обладает способностью поглощать свет, по крайней мере, в нек-рых областях спектра. Полученные им результаты внесли существ, уточнения в теорию ионизац. потерь заряж. частицами (эффект поляризации среды). [c.449]

Динамические спектральные провалы. Связь с полным двухфотонным коррелятором. Рассмотрим ансамбль примесньк молекул в аморфной среде. Частоты wo БФЛ этих молекул, отвечающие первому синглетному переходу, имеют разброс, определяемый функцией распределения n(wo). Все эти молекулы могут поглощать свет возбуждающего лазера, причем форма полосы поглощения примесной молекулы описывается функцией J u>p - Wo), где Шр — частота лазерного фотона. Если свет лазерного источника ослаблен до такой степени, что мы можем пренебречь небольшим числом возбужденных им молекул, то форма полосы поглощения образца описывается функцией [c.171]

Целесообразно, чтобы поглощались ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 2700 до 3300 А. Среди соединений, которые селективно поглощают свет в этой области, беизоилбензофураны. Лучшие результаты получаются с использованием 2-этокси-этилен-р-метоксицианамида. Примерный состав композиции приводится ниже. [c.128]

В случае частиц, размеры которых малы по сравнению с длиной волны света, рассеяние вызывается только диффрак-цией [19]. Если частицы не были окрашены, то такая среда не поглощает света и, следовательно, цвет прошедшего света будет дополнительным к цвету отраженного света. Если частицы имеют более значительные размеры, как, например, у эмульсионных микрокристаллов, то отражение и преломление становятся более значительными. Согласно Компану [20], зависимость коэффициента поглощения такой среды от длины волны следует не формуле Рэлея [19] (обратная пропорциональность а формуле Клаузиуса [21] (обратная пропорциональность Х ). Для такой среды характерно, что часть прошедшего света не рассеивается, так что при рассматривании [c.308]

Устройство наиболее распространенного гелий-неонового лазера схематически показано на рис. 9.8. Газоразрядная трубка с внутренним диаметром 1 —10 мм и длиной от нескольких десятков сантиметров до 1,5—3 м имеет торцовые плоскопараллельные стеклянные или кварцевые окна, установленные под углом Брюстера к ее оси. Для линейно поляризованного излучения с электрическим вектором в плоскости падения коэффициент отражения от них равен нулю. Поэтому брюстеровские окна обеспечивают линейную поляризацию излучения лазера и исключают потери энергии при распространении света из активной среды к зеркалам и обратно. Трубка помещена в резонатор, образованный зеркалами с многослойными диэлектрическими покрытиями (см. 5.7). Такие зеркала имеют очень высокий коэффициент отражения в нужном спектральном интервале и почти не поглощают свет. Пропускание зеркала, через которое выводится излучение, выбирается обычно около 1—2%, другого — менее 1%. Особенно удобен резонатор, близкий к конфокальному, так как он вносит малые дифракционные потери и легко поддается юстировке. [c.454]

Несмотря на то что закон (2) для многих веществ выполняется при очень большом изменении 1 , закон все же нельзя считать абсолютно точным. Поглощенная энергия удерживается нек-рое время т молекулами, причем такие возбужденные молекулы перестают за время возбуждения т поглощать свет в данной спектральной области. Чем больше 1о и г, тем больше в среде одновременно существует возбужденных молекул, не поглощающих света, и следовательно П. с. уменьшается. Такое уменьшение П. с. при повышении 1 легко" наблюдать на фосфоресцирующих веществах с очень большим т. Для растворов паров и газов в известных границах коэф. поглощения пропорционален концентрации вещества (закон Бугера-Ламберта-Беера). Относительно методов измерения коэфициентов абсорбции см. Спекшрофотометрия. [c.446]

Оптическая левитация прозрачных частиц. Световое давление могут испытывать и прозрачные тела, которые не поглощают свет, а ли1ш> вызывают его преломление. Действительно, при преломлении световой волны на границе прозрачной среды направление ее распространения изменяется, а с ним изменяется и импульс волны среде при этом передается импульс отдачи / (рис. 2.14). [c.103]

Предположим, что в резонатор помещена полупроводниковая пластинка, ширина запрещенной зоны которой АЕ удовлетворяет условию На <. АЕС 2Йш, где ш — частота рабочего перехода в активной среде. В случае, например, рубинового лазера указанное условие выполняется для С(15, а в случае неодимовых лазеров — для Сс15е, ОаАз. При помощи оптического затвора включим добротность резонатора и тем самым дадим начало росту интенсивности излучения, генерируемого в активном элементе. По мере роста интенсивности излучения будет расти вероятность двухфотонного поглощения этого излучения в полупроводниковой пластинке иными словами, прозрачность пластинки для генерируемого излучения будет уменьшаться. Чем сильнее будет поглощаться свет в полупроводнике, тем сильнее будет затормаживаться нарастание плотности фотонов в резонаторе и, следовательно, тем сильнее будет замедляться увеличение вероятности индуцированных переходов. В результате процессы снятия инверсии в активной среде и формирования светового импульса растянуты во времени. Длительность генерируемого импульса возрастает при уменьшении скорости включения добротности и при увеличении энергии в импульсе накачки. [c.285]

Выведенные ранее формулы остаются справедливыми следует произвести лишь подстановки соответствующих физических величин. В кристаллах и жидкостях при комнатной температуре поглощение акустических волн оказывается много большим, чем поглощение световой волны в прозрачной среде. Типичное значение коэффициента поглощения для гиперзвуковой волны Ог при температуре 300° К на частоте 10 гц составляет 400 сж величина аг возрастает как квадрат частоты. Поглощение же света характеризуется коэффициентом а < 0,1 СЛ1 . Следовательно, можно ожидать усиления рассеянной световой волны с частотой соз- Рассеяние Мандельштама — Бриллюэна во многом похоже на комбинационное рассеяние света. Действительно, в элементарном акте рассеяния квант частоты лазера (оь поглощается, световой квант частоты со = соь — соак излучается, а акустический фонон Йсоак = из-за сильного затухания звука в среде поглощается. Легко видеть, что если величина аг постепенно уменьшается до значения, сравнимого с величиной аз, характер процесса рассеяния изменяется. При больших аг это процесс типа комбинационного рассеяния, где усиливается в основном рассеянная световая волна, а при малых а — процесс параметрической генерации одновременно обеих волн — акустической и световой. Экспериментально последний режим можно реализовать путем охлаждения кристалла до температуры жидкого гелия, при которой величины аг и аз оказываются сравнимыми. [c.161]

Остановимся подробнее на понятии теплового равновесия, очень важном для последующего изложения, в значительной мере связанного с изучением энергетики п юцессов излучения и поглощения света. Для этого полезно обратиться к термодинамическому рассмотрению явлений внутри замкнутой полости. Пусть стенки этой полости полностью отражают падающий на них свет. Поместим в полость какое-либо тело, излучающее световую энергию. Внутри полости возникнет электромагнитное поле и в конце концов ее заполнит излучение, находящееся в состоянии теплового равновесия с телом. Равновесие наступит и в том случае, когда каким-либо способом нацело устранится обмен теплом исследуемого тела с окружающей его средой (например, будем проводить этот мысленный опьгг в вакууме, когда отсутствуют явления теплопроводности и конвекции). Лишь за счет процессов испускания и поглощения света обязательно наступит равновесие излучающее тело будет иметь температуру, равную температуре электромагнитного излучения, изотропно заполняющего пространство внутри полости, а каждая выделенная часть поверхности тела будет излучать в единицу времени столько энергии, сколько она поглощает. При этом равновесие должно наступить независимо от свойств тела, помещенного внутрь замкнутой полости, влияющих, однако, на время установления равновесия. Плотность энергии электромагнитного поля в полости, как показано ниже, в состоянии равновесия определяется только температурой. [c.400]

Обычно 512 1>В21 2. поэтому значение И погл положительно — световой поток, проходя через среду, в результате поглощения ослабляется. Однако если система находится в состоянии, при котором число частиц 2 на уровне 2 может стать больше, чем число частиц 1 на уровне 1, то будет выполняться соотношение В 2П <В2 П2, т. е. мощность поглощения становится отрицательной. Под действием света такая среда не будет поглощать, а будет выделять световую энергию и усиливать падающую на нее радиацию. На первых порах это явление называли отрицательным поглоицением. В настоящее время чаще используется термин усиление. Мощность усиления [c.271]

В частности, становятся четко просматриваемыми энергетические связи в экологической пирамиде . Растения, поглощая эксер-гию с солнечным светом и веществами из почвы и воздуха, не только живут сами, но и дают эксергию животным. Стоящий на вершине экологической пирамиды человек получает эксергию со всех этажей пирамиды — от растений, животных и неравновесной окружающей среды. Каждый этаж имеет и свои отходы, эксергия которых используется на нижестоящих этажах. [c.160]

Структуру любого объекта (препарата) можно различить, если разные его частицы по-разному поглощают и отражают свет либо отличаются одна от другой (или от среды) показателями преломления. Эти различия обусловливают разницу амплитуд или фаз световых волн, прошедших через разные участки препарата, ot чего, в свою очередь, зависит контрастность изображения. В зависимости от свойств изучаемого объекта и задач исследования существуют разл. методы наблюдения, дающие несколько отличающиесн изображения объекта (рис. 1). [c.144]

Хорошо описывая распространение света в материальных средах, волновая О. не смогла удовлетворительно объяснить процессы его испускания и поглощения. Исследование этих процессов (фотоэффекта, фотохим. превращений молекул, закономерностей спектров оптических и пр.) и общие термодинамич. соображения о взаимодействии эл.-магн. поля с веществом привели к выводу, что элементарная система (атом, молекула) может испускать или поглощать энергию эл.-магн. поля лишь дискретными иорциями (квантами), пропорциональными частоте излучения V (см. Излучение). Поэтому световому эл.-магн. полю сопоставляется поток квантов света — фотонов, распространяющихся в вакууме со скоростью света. В простейшем случае энергия, теряемая или приобретаемая изолиров. квантовой системой при взаимодействии с оптич. излучением, равна энергии фотона йv, а в более сложном— сумме или разности энергий иеск. фотонов (см. Многофотонные процессы). Эффекты, в к-рых при взаимодействии света и вещества проявляются квантовые свойства элементарных систем, рассматриваются квантовой оптикой методами, развитыми в квантовой механике и квантовой электродинамике. [c.419]

Кксиальная сп.мметрия взаимодействия света со средой может нарушаться вследствие оптической анизотро геми самой среды. При этом в области полос поглощения света оптически анизотропные среды неодинаково поглощают обыкновенный и необыкновенный лучи (линейный дихроизм). При достаточной величине разности соответствующих оптич. плотностей одна из поляри-зац. компонент светового пучка может поглотиться практически полностью, и прошедший через среду свет приобретает высокую степень лпнейной поляризации. Такие П. наз. д и х р о и ч в ы м и. Наиб, эффективными и практически единственными применяемыми в наст, время дихроичныМи П. являются поляроиды. Достоинствами поляроидов являются компактность, большая угл. апертура и высокая поляризующая способность, недостатками — низкая лучевая прочность и сильный хроматизм. [c.60]

При оптической накачке рабочее тело подвергается воздействию потока света, излучаемого импульсной или непрерывнодействующей газоразрядной лампой. Свет лампы поглощается системой возбуждения полос или уровней активных частиц рабочего тела, а затем эта энергия возбуждения передается путем безызлучательных переходов на верхний лазерный уровень. Существенным недостатком оптического метода возбуждения является несоответствие спектра излучения источника и спектра поглощения активного элемента, что приводит к снижению эффективности преобразования световой энергии в энергию возбуждения среды. Оптическая накачка широко используется для возбуждения лазеров, использующих в качестве рабочих тел конденсированные среды. [c.33]

В гл. 1 мы показали, что процесс, который переводит атомы с уровня 1 на уровень 3 (для трехуровневого лазера см. рис. 1.4, а) или с уровня О на уровень 3 (для четырехуровневого лазера см. рис. 1.4,6), называется накачкой. Накачка осуществляется, как правило, одним из следующих двух способов оптическим или электрическим. При оптической накачке излучение мощного источника света поглощается активной средой и таким образом переводит атомы активной среды на верхний уровень. Этот способ особенно хорошо подходит для твердотельных (например, для рубинового или неодимового) или жидкостных (например, на красителе) лазеров. Механизмы ушире-ния линий в твердых телах и жидкостях приводят к очень значительному уширению спектральных линий, так что обычно мы имеем дело не с накачкой уровней, а с накачкой полос поглощения. Следовательно, эти полосы поглощают заметную долю (обычно широкополосного) света, излучаемого лампой накачки. Электрическая накачка осуществляется посредством достаточно интенсивного электрического разряда, и ее особенно хорошо применять для газовых и полупроводниковых лазеров. В частности, в газовых лазерах из-за того, что у них спектральная ширина линий поглощения невелика, а лампы для накачки дают широкополосное излучение, осуществить оптическую накачку довольно трудно. Замечательным исключением, которое следует отметить, является цезиевый лазер с оптической накачкой, когда пары s возбуждаются лампой, содержащей Не при низком давлении. В данном случае условия для оптической накачки вполне благоприятны, поскольку интенсивная линия излучения Не с 390 нм (достаточно узкая благодаря низкому давлению) совпадает с линиями поглощения s. Фактически этот лазер представляет интерес лишь в историческом плане, как одна из первых предложенных лазерных схем. Кроме того, его реализация на практике является весьма сложной, поскольку пары s, которые для обеспечения достаточного давления газа необходимо поддерживать при температуре 175 °С, представляют собой весьма агрессивную среду. Оптическую накачку весьма эффективно можно было бы использовать для полупроводнико- [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...