Дифракция в л-пучков

Аналогичным образом может быть проанализировано изменение величины фаз, или перекачка фазы, в рассматриваемых световых волнах. Дополнительные изменения этих параметров за счет взаимной дифракции в соответствии с (6.4) оказываются одного и того же знака для обеих световых волн, причем большую фазовую задержку испытывает пучок меньшей амплитуды. В противоположность перекачке интенсивности эффект перекачки фаз обращается в О в случае чисто смещенной фазовой решетки (ф == л/2), когда Re к = 0. И наоборот, пр% фазовой решетке несмещенного типа (т. е. при ф = О, когда Im к = 0) перекачка фаз достигает своего максимума. При световых пучках одинаковой интенсивности максимально возможное изменение фазы обеих световых волн равно [c.108]

R, освещенную параллельным пучком монохроматического света, направленным перпендикулярно к плоскости решетки (рис. 28). В результате дифракции решетка посылает пучки света в разных направлениях. Центральный пучок выглядит так, как если бы решетки не было. Сверху и снизу от него расположены два пучка, симметричных относительно центрального, затем еще два и т. д. Причем каждая следующая пара более отклонена от центрального. Но каждый из них, как и падающий пучок, параллельный. С помощью линзы Л соберем дифрагированные пучки в фокальной плоскости П. Они дают разные изображения точечного источника S. Первое пятно 5q есть прямое изображение или максимум нулевого порядка, следующие два - это максимумы первого порядка, затем - максимумы второго и т. д. Первое изображение имеет наибольшую интенсивность, у остальных она уменьшается по мере удаления от центрального. По хорошо известным законам геометрической оптики следует, что угол, определяющий положение максимума, может быть найден из соотношения [c.38]

Для дефлектора с высокой разрешающей способностью требуется значительная расходимость звукового пучка, а следовательно, и минимальная его толщина В. Падение эффективности дифракции в этом случае, вызванное уменьшением длины акустооптич. взаимодействия, компенсируют увеличением вводимой акустич. мощности. Однако с увеличением разрешающей способности N падает эффективность использования этой мощности, т. к. на дифракцию света расходуется лишь 1/Л -я её часть. [c.35]

Рис. 2.15. Схематическое изображение процесса взаимодействия нейтронного пучка с черным атомным ядром, а) Классические нейтроны б) нейтроны, обладающие волновыми свойствами / — черное ядро, 2 — пучок нейтронов, 3 — зона дифракции нейтроны, попадающие в эту зону (кольцо толщиной (]/г — 1) Л), рассеиваются на угол О k/R.

К. С. Шифрин [Л. 73] показал физическую природу этого явления. Останавливаясь на нем, предварительно заметим, как определяется эффективное сечение ослабления, или коэффициент ослабления, методами геометрической оптики. Для небольшого количества частиц в единице объема, не перекрывающих друг друга, или для единичной частицы, эффективное сечение ослабления может быть в этом случае определено по соотношению между суммарной площадью поперечного сечения частиц и площадью нормального сечения падающего пучка лучей. При этом принимается, что дифракция на больших частицах отсутствует, и ослабляется (рассеивается и поглощается) лишь та доля падающего излучения, которая приходится на площадь поперечного сечения частицы. [c.157]

НЕЙТРОННАЯ Оптика — раздел нейтронной физики, в к-ром изучаются волновые свойства нейтрона, процессы распространения нейтронных волн в разных веществах и полях. К числу таких процессов относятся дифракция и интерференция нейтронных волн, преломление и отражение нейтронных пучков на границе раздела двух сред. В силу принципа корпускулярно-волнового дуализма нейтрон может проявлять себя как частица с энергией и импульсом р или как волна с частотой ю 2я /Л, длиной волны X — h/p и волновым вектором к = 2яр/Л. Волновые свойства отчётливо проявляются у нейтронов низких энергий, длина волны к-рых порядка или больше межатомных расстояний в веществе см). [c.273]

Дифракция света, удовлетворяющая условию (9.2.4), называется брэгговской дифракцией по аналогии с дифракцией рентгеновского излучения в кристаллах. Для того чтобы оценить порядок величины угла в, рассмотрим случай дифракции света с длиной волны X = 0,5 мкм на звуковой волне частотой 500 МГц. Выбирая из табл. 9.3 скорость звука равной v- 1,5-10 м/с, имеем Л = = 3-10 м и из (9.2.4) получаем в 6-10 рад 3,6°. Условие брэгговской дифракции (9.2.4) найдено в предположении, что периодическое возмущение неподвижно относительно светового пучка. Влияние движения можно учесть, если рассмотреть доплеровский сдвиг для оптического пучка, падающего на зеркало, перемещающееся со скоростью V под углом, удовлетворяющим условию Брэгга (9.2.4). Формула для доплеровского сдвига частоты волны, отражающейся от движущегося объекта, имеет вид [c.356]

В мощных пучках с Р, > Р р нелинейная рефракция превалирует над дифракцией и для описания поведения пучка можно воспользоваться методом геом. оптики, представляя в (2) А = (Л - -. ..)ехр(—(Л ) [c.416]

Таким образом, как угол падения 9, так и угол дифракции при постоянных и зависят от величины Х/Л для данного кристалла. При Х/Л = 1 п и 0 1 = 0 = 90° векторы к, к и К коллинеарны. Брэгговская дифракция возможна лишь тогда, когда < 1 + п и углы В VI В вещественны. В области Х/Л < п — п или Х/Л > Пу + п величины sin0 и sin0 становятся больше единицы и дифракция невозможна. На рис. 9.6 показана зависимость В w. в от Х/Л для типичных одноосных кристаллов. Точка Х/Л соответствует коллинеарной брэгговской связи для одинаково направленных волн, что имеет ме сто, например, в фильтре Шольца (см. разд. 6.5). [c.361]

Сущность явления самофокусировки проще всего понять, рас-сматривая входящий в однородную среду пучок с одинаковой по всему сечению амплитудой (рис. 10.1). Тогда в среде под воздействием пучка образуется как бы стержень из вещества с более высоким (при П2>0) коэффициентом преломления. Лучи, распространяющиеся внутри такого стержня под небольшим углом к его оси, испытывают полное отражение. Предельный угол луча с осью пучка 00, при котором происходит полное отражение, определяется соотношением (по+0о=по- При малых значениях этого угла os 00 1 — 0о/2, поэтому 0о л 2п2 о/по. Наклоненные к оси пучка лучи возникают в результате дифракции при ограничении диафрагмой его поперечных размеров, причем максимальный угол отклонения 0д ф по порядку величины равен к/а=ко/(поа), где а — поперечный размер пучка, Я,о — длина волны в вакууме. При 0д ф > >00 пучок света по мере распространения расширяется из-за дифракции, но это происходит медленнее, чем в линейной среде. При 4иф = 0о полное отражение полностью компенсирует дифракцию и площадь сечения пучка остается неизменной, т. е. пучок создает в среде своеобразный световод, в котором свет распространяется без дифракционной расходимости. Такой режим называется само-канализацией светового пучка. Приравнивая выражения для и 00, находим пороговое значение амплитуды Еотт = /(2поП2а ). Отсюда по известному значению пг для данной нелинейной среды можно оценить минимальную мощность светового пучка, необходимую для наблюдения этого явления. В случае сероуглерода и рубинового лазера (Я,о=694,3 нм) Ртш 20кВт. Для некоторых сортов стекла Ртш 1 Вт, что позволяет наблюдать явление даже в малоинтенсивных пучках лазеров непрерывного действия. [c.486]

Частным случаем многоугольника является прямоугольная диа( рагма, применяемая для ( юрмирования пространственной структу ры излучения в прямоугольных активных элементах. Для такой диафрагмы дифракция приведет к образованию четырех ярких точек по углам диафрагмы с интенсивностью выбросов /д//ц =1,88 (при равномерной засветке). Интенсивность дифракционных максимумов в центре пучка будет мала (порядка Л/ф ) вследствие отсутствия ( юкусировкп дифракционных волн [16]. Для пучков круглой ( юрмы применяется зубчатая диафрагма. [c.152]

Фраунгоферова дифракция от одной щели. Рассмотрим дифракцию плоской монохроматической световой волны от щели ширигюй Ь (рис. 6.17). Для простоты будем считать, что световая волна длиной X падает нормально к плоскости щели. Параллельный пучок света, пройдя через щель на непрозрачном экране 5j, дифрагирует под разными углами в правую и левую сторону от первоначального направления падения лучей. Линза Л собирает параллельные пучки дифрагированных лучей в соответствующих точках экрана [c.136]

Итак, вспомним, что происходит при дифракции света на двух отверстиях в непрозрачном экране. Интерференция дифрагировавших пучков приведет к появлению дополните.аьных максимумов. При выполнении условия з1пф = тл, где т = О, 1, 2,. . . , возникают главные максимумы. При с 81Пф = л/2, ЗХ/2, 57-/2,. . . образуются минимумы, расположенные между главными максимумами. Если на структуру падает плоская монохроматическая волна, то интенсивность света в этих минимумах равна нулю, а видимость дифракционной картины окажется равной единице [c.304]

До известной степени аналогичен флуорометру Гавиола флуоро-метр Физического института Академии наук, построенный Л. А. Ту-мерманом и М. Д. Галаниным, в котором модуляция светового пучка производится с помощью дифракции на ультраакустических волнах. Этот метод имеет преимущество перед методом Керра ввиду своей большой светосилы. В настоящее время строятся и другие еще более быстро работающие флуорометры, также использующие возможность измерять малые запаздывания по фазе. [c.758]

ДИФРАКЦИЯ ЗВУКА — отклонение распространения звука от законо) геометрической акустики, обусловленное его волновой природой. Результаты Д. з,— расхождение У 3-пучков при удалении от излучателя или после прохождения через отверстие в экране, загибание звуковых волн в область тони позади препятствий, больших по сравнению с длиной волны л, отсутствие тени позади препятствий, малых по сравнению с к, и т. п. Звуковые поля, создаваемые дифракцией исходной волны на препятствиях, помещённых в среду, на неоднородностях самой среды, а также па неровностях и неоднородностях границ среды, наа. рассеянными полями (см. Рассеяние звука). Для объектов, на к-рых происходит Д. 3., больших по сравнению с X, степень отклонений от геом. картины зависит от значения волнового параметра Р=Укг11), де D — поперечник объекта (папр., поперечник У 3-излучателя или пре- [c.667]

В лазерах на красителях применяется комбинация дифракц. решётки и интерферометра Фабри — Перо (рис. 7). При этом интерферометр выделяет одну продольную моду, а решётка предотвращает генерацию на др. порядках интерферометра. Линзы Л и Л , образующие т, н. телескоп, согласуют узкий пучок, проходящий через активную среду А, с широким пучком, попадающи.м на интерферометр и решётку. Активная среда в таком О. р. играет также роль диафрагмы. Накачка [c.456]

Поверхность полупроводника. Под поверхностью П. понимают неск. атомных слоёв вблизи границы П. Она обладает свойствами, отличающимися от обьёмных. Наличие поверхности нарушает траисляц. симметрию кристалла и приводит к поверхностным состояниям для электронов, а также к особым эл.-магн. волнам (поверхяостные поляритоны), колебат. и спиновым волнам. Благодаря своей хим. активности поверхность, как правило, покрыта макроскопич. слоем посторонних ЯТО.МОВ пли молекул, адсорбируемых из окружающей среды. Эти атомы и определяют физ. свойства поверхности, маскируя состояния, присущие чистой поверхности. Развитие техники сверхвысокого вакуума позволило получать и сохранять в течение неск. часов атомарно чистую поверхность. Исследования чистой поверхности методом дифракции медленных электронов показали, что кристаллографии, плоскости могут смещаться как целое в направлении, перпендикулярном к поверхности. В зависимости от ориентации поверхности по отношению к к ристал л о-графич. осям это смещение может быть направлено внутрь П. или наружу. Кроме того, атомы приповерхностного слоя изменяют положение равновесия в плоскости, перпендикулярной поверхности, по сравнению с пу положениями в такой же плоскости, находящейся далеко от поверхности реконструкция поверхности). При этом возникают упорядоченные двумерные структуры с симметрией ниже объёмной или не полностью упорядоченные структуры. Первые являются термодинамически равновесными, и их симметрия зависит от ориентации поверхности. При изменении темп-ры могут происходить фазовые переходы, при к-рых симметрия структур изменяется (см. Поверхность). [c.43]

В 191.3 У. Л. Брэгг (W. L. Bragg) и Г. В. Вульф показали, что дифракц. рентг. пучок можно рассматривать как отражение падающего луча от яек-рой системы кристаллографич. плоскостей с межплоскостным расстоянием di [c.369]

До сих пор мы пренебрегали нерезонансными потерями энергии в активной среде. В реальных условиях они всегда существуют. Во-первых, размеры пучка всегда ограничены, а следовательно, пучок расширяется в поперечном направлении (относительно направления распространения) из-за дифракции и выходит (теряется) за пределы системы, ограниченной размерами активной среды Угло-вое расширение пучка с поперечным размером 2ш составляет 0d X/2w. На длине L радиус пучка увеличится на 0dL. Все лучи, попавшие в кольцо с этой толщиной и диаметром 2ш, будут уходить (теряться) из активной среды, поперечные размеры которой также 2ш. Относительная величина этих потерь составит X/w и будет максимальна в ИК-диапазоне спектра. При характерных для лазерной техники ш 1 см и Л = 1...10 мкм эти потери составят (0,1...1) 10 см т. е. на длине 1 м из-за дифракции будет теряться 1...10% излучения. Во-вторых, как правило, в усилителях присутствуют оптические элементы (окна, зеркала), на которых также теряется часть падающего на них излучения со I. Эти потери зависят от материалов, качества их обработки и обычно составляют >0,1...1% на каждом оптическом элементе. Наконец, реальная активная среда не является идеально однородной и поэтому пучок света может претерпевать на них рассеяние (рефракцию), также приводящее в конечном счете к потерям. Не вдаваясь в конкретный механизм потерь, будем характеризовать их в дальнейшем общим коэффициентом нерезонансных потерь Ро[см" ] (потери, пересчитанные на единицу длины). [c.36]

Недавно была продемонстрирована [II] возможность брэгговского взаимодействия между поверхностными акустическими волнами и оптическими направляемыми волнами (см. гл. II) в тонкопленочных диэлектрических волноводах. Поскольку эффективность дифракции Г] [см (IO.I.II)] зависит от интенсивности звука локализация акустической энергии вблизи поверхности (на глубине Л) приводит к низкой мощности модуляции или переключения. На рис. 10.9 схематически изображена экспериментальная установка, в которой как поверхностная звуковая волна, так и оптическая волна направляются в одном кристалле LiNbOj. Диэлектрический волновод образуется вследствие диффузии Li из поверхностного слоя порядка 10 мкм, что приводит к увеличению показателя преломления в этой области. На рис. 10.10 представлена фотография пятен отклоненных световых пучков, когда частота звука в дефлекторе изменялась [c.418]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...