Оптическая интенсивность

В соответствии с изложенным выше сжатие импульса проводится обычно в два этапа. На первом этапе производится уширение спектра. Второй этап заключается в том, что спектрально уширенный импульс пропускают через диспергирующую среду. В качестве диспергирующей среды можно использовать пару решеток. Таким методом недавно были получены оптические импульсы длительностью 30 фс [12]. Для этого оптический импульс длительностью 70 фс спектрально уширялся при распространении через оптическое волокно, а затем сжимался до 30 фс с помощью пары решеток. Спектральное уширение при прохождении импульса через волокно обусловливается фазовой самомодуляцией за счет эффекта Керра и изменения во времени оптической интенсивности. [c.333]

Выразим теперь коэффициенты отражения и пропускания через соответствующие оптические интенсивности (измеряемые в ваттах на квадратный метр) и Если интенсивность падающей волны обозначить через / , то можно записать следующую цепочку соотношений, справедливых для 8-волн [c.178]

Рис. 2.9.2 иллюстрирует влияние различных параметров на рассчитанные кривые распределения интенсивности Рис. 2.9.2, а демонстрирует воздействие толщины активного слоя на распределение оптической интенсивности. Из этого рисунка видно, что При заданных х у распределение интенсивности определяется главным образом толщиной оптического резонатора ш. На рис. 2.9.2, б сравниваются распределения интенсивности для ДГС — РО-лазера с /= 0,1 и л = 0,3 н для ДГС-ла- [c.106]

В случае малой оптической толшины среды в направлении распространения излучения и при условии малости поглощения и собственного излучения среды будет справедливо приближение прозрачного газа [125]. Интенсивность падающего излучения в этом приближении остается практически неизменной при его распространении. [c.143]

Главная особенность решения, получаемого в приближении диффузии излучения, заключается в том, что локальная интенсивность излучения зависит только от величины локальной интенсивности черного излучения и ее градиента. Приближение диффузии излучения существенно упрощает решение ряда задач теории переноса, если выполняются использованные при его выводе допущения. Наиболее жестким является предположение о том, что среда оптически толстая. Именно это условие ограничивает обычно применение данного метода. [c.144]

Уравнение переноса излучения, а также его приближения и различные методы решения, рассмотренные выше, применимы прежде всего к гомогенным средам с молекулярным рассеянием света. Задача оказывается более сложной в случае двухфазных систем. Прежде всего необходимо связать оптические характеристики среды с оптическими параметрами отдельной частицы или неоднородности. Как правило, предполагается, что частицы рассеивают излучение независимо [125]. Индикатриса рассеяния сплошной среды принимается подобной индикатрисе рассеяния отдельной частицы, а интенсивность рассеяния — пропорциональной числу частиц [161]. [c.144]

Описанные выше качественные результаты, по-ви-димому, справедливы для высококонцентрированных дисперсных систем. Однако использование уравнения переноса излучения для таких систем по аналогии с гомогенными и разбавленными дисперсными системами обусловлено возможностью применения понятия однородного объема, характеризуемого некоторыми оптическими параметрами [46, 162]. Малый объем можно считать элементарным, если количество поглощенного и рассеянного излучения пропорционально его величине [162]. Интенсивность внешнего излучения должна оставаться приближенно постоянной в пределах этого объема, а количество содержащихся в нем частиц должно быть достаточным для статистически достоверного описания его характеристик средними величинами [162]. [c.145]

Широкий диапазон структурных, теплофизических, гидравлических, химических, оптических и других свойств пористых материалов, простота изготовления из них элементов конструкций, высокая интенсивность теплообмена — все это дает возможность использовать пористые теплообменные элементы в различных экстремальных условиях. Одновременно с интенсивным теплообменом с помощью пористых элементов можно реализовать процессы фильтрования, разделения фаз, дросселирования и т. д. [c.3]

Глубину проникновения излучения внутрь вещества можно охарактеризовать укрывистостью — способностью покрытия полностью укрывать металлическую подложку от излучения во всем спектральном интервале. За характерную глубину проникновения излучения внутрь вещества принимают так называемую глубину оптического проникновения, т. е. такую глубину (в долях от длины волны), при которой интенсивность излучения падает в е раз. Экспоненциальное уменьшение интенсивности излучения при переходе из одной среды в другую описывается законом Бугера, который в общем виде с учетом возможного рассеивания и распределения по частотам выражается следующим образом [c.117]

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]

Многочисленные эксперименты, проведенные со световыми пучками мощностью порядка 10 Вт/см и больше, убедительно показали, что характер оптических явлений существенно зависит от интенсивности излучения. Область оптики, изучающую оптические явления, характер которых зависит от интенсивности излучения, принято называть нелинейной оптикой. Это новое направление оптики стало бурно развиваться начиная с 1962 г., когда впервые была обнаружена генерация второй гармоники (эффект удвоения частоты). [c.9]

Поскольку в оптических приборах свету всегда приходится проходить через систему линз и призм, то нужно считаться с ослаблением интенсивности прошедшего света за счет отражения от поверхностей. В случае нормального падения света, как следует из формулы (3.16), коэффициент отражения (отношение интенсивности отраженного света к интенсивности падающего) определяется следующим образом [c.52]

Призма Глана—Фуко (рис. 9.10). Она состоит из двух прямоугольных призм, изготовленных из кристалла исландского шпата, оптические оси которых перпендикулярны плоскости чертежа. Призмы разъединены тонкой воздушной прослойкой. Обыкновенный луч претерпевает полное внутреннее отражение, а необыкновенный проходит через обе призмы. Из-за двукратного прохождения необыкновенного луча через границу раздела воздух—исландский шпат его интенсивность заметно ослабляется. С целью уменьшения этого эффекта в 1948 г. Тейлор предложил другой вариант призмы (рис. 9.11). Оптические оси призмы в новой системе параллельны [c.228]

Ввиду предположения об однородности среды и о том, что в каждом слое поглощается одна и та же часть падающей энергии, коэффициент, характеризующий поглощательную способность среды, не будет зависеть ни от координаты х, ни от интенсивности (линейное оптическое явление) следовательно, можно вывести его из-под знака интеграла как постоянную. Тогда получаем [c.280]

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]

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]

Поскольку часть среды, охваченной интенсивным световым пучком, становится оптически более плотной по сравнению с не охваченной светом части среды, то при входе в среду параллельного пучка произойдет дифракция на препятствии с диаметром 2а. Тогда максимальное значение угла расхождения за счет дифракции будет [c.398]

Среди других нелинейных оптических процессов самофокусировка отличается тем, что она носит лавинный характер, заключающийся в том, что даже слабое увеличение интенсивности светового пучка в некотором участке приводит к концентрации световой энергии в эту область. Такое увеличение интенсивности светового пучка в свою очередь приводит к дальнейшему дополнительному возрастанию интенсивности пучка в дайной области за счет усиления эффекта нелинейной рефракции. Так процесс приобретает лавинный характер. [c.401]

Такой световод напоминает (см. 1.2) волновод, широко используемый в технике СВЧ. Этот способ транспортировки светового потока применяется в волоконной оптике для передачи информации модулированным световым сигналом. Однако при этом возникли существенные трудности и лишь в последние годы были решены проблемы, основанные на использовании весьма чистых и однородных волокон. Дело в том, что наличие в стеклянном волокне мельчайших пузырьков воздуха, трещин, пылинок и т.д. приводит к рассеянию световых волн и резкому возрастанию потерь энергии, нацело исключающих возможность применения системы таких волокон для целей оптической дальней связи. В результате интенсивной исследовательской работы в 70-е годы была разработана технология получения оптических волокон очень высокого качества. Потери энергии в таких световодах оказываются того же порядка, что и затухание электрического импульса, распространяющегося в металлическом проводнике. Можно ожидать, что несомненная выгода передачи информации на оптических частотах будет реализована не только в условиях космоса, где не играют роли помехи, неизбежно возникающие при распространении свободной световой волны в приземной атмосфере. [c.93]

Такие пластинки изготовляют обычно из кварца, а иногда и из тонких слоев слюды, которая, несмотря на то является двуосным кристаллом, может быть использована в этих целях. Свойства пластинки Х/4 легко проверить, поместив ее между двумя скрещенными поляризаторами. Если при вращении анализатора интенсивность прошедшего света не меняется, то толщина подобрана правильно — на выходе из пластинки Получается циркулярно поляризованный свет. Добавив еще одну такую пластинку, можно снова перевести круговую поляризацию в линейную, в чем легко убедиться вращением анализатора. В по-добных опытах, конечно, должно быть выдержано упомянутое выше условие, т. е. вектор Е в волне, падающей на пластинку, должен составлять угол л/4 с ее плоскостью главного сечения. Это достигается относительным вращением поляризатора и пластинки вокруг направления луча. Здесь следует указать, что если направление колебаний вектора Е в падающей волке совпадает с оптической осью пластинки 1/4 (или с направлением, перпендикулярным этой оси), то через пластинку пройдет лишь одна волна. В таком случае из пластинки выйдет линейно поляризованная волна. [c.117]

Эта формула играет первостепенную роль в дифракционной теории оптических инструментов. Распределение интенсивности при дифракции плоской волны на круглом отверстии задается функцией [c.288]

Новые звезды. Астрономы иногда наблюдают взрыв звезды, при котором часть вещества из ее наружных слоев выбрасывается с большой скоростью. Такая звезда называется новой звездой. Недавно новая звезда, которая после взрыва была окружена оболочкой, наблюдалась визуально. Было найдено, что угловой диаметр оболочки увеличивается со скоростью 0,3" в год. Спектр новой звезды представляет собой обычный звездный спектр с дополнительными широкими линиями испускания, ширина которых в единицах длин волн остается постоянной и равной около 10 А (в области длин волн 5000 А), хотя интенсивность этих линий ослабевает. Их ширина истолковывается как мера смещения Доплера между излучением частей оболочки, приближающихся к нам и удаляющихся от нас. Определить расстояние до повой звезды, если эта оболочка оптически прозрачна (при этом предполагается, что мы получаем столько же света с дальнего полушария, сколько и с ближнего). Ответ. 1,2-10 см. [c.340]

Схема оптического квантового генератора с вихревым охлаждением активного элемента — излучателя показана на рис. 6.10. Активный элемент I размещен в оправках на оси камеры энергоразделения 2, изготовленной из прозрачного материала — кварцевого стекла. Сжатый газ подается в полость камеры энер-горазделения через тангенциальное сопло в виде интенсивно закрученного потока. На удаленном от соплового ввода конце камеры энергоразделения установлен щелевой диффузор 3. Ось вихревой трубы совмещена с одной из фокальных осей эллиптического отражателя 4. В другой его фокальной плоскости под камерой энергоразделения 2 размешена лампа накачки 5. Эллиптический отражатель 4 имеет зеркальную внутреннюю поверхность. Регулирование интенсивности охлаждения излучателя осуществляется сменой работы вихревой трубы путем изменения щелевого зазора при перемещении подвижной щеки диффузора. Время выхода оптического генератора на установившийся режим определяется теплогенерационными свойствами охлаждаемого активного элемента-излучателя. [c.296]

С увеличением коэффициента избытка воздуха а протяженность третьей области уменьшается (см. рис. 7.5). Вторая зона смещается к свече зажигания практически сохраняя свои размеры в щироком диапазоне изменения а. Оптически неплотная область 1 при этом несколько возрастает. Такое перераспределение характерных областей объясняется ростом уровня окружных скоростей, интенсивности сдвиговых скоростей, повыщением объемной плотности кинетической энергии в вихревой камере. Сепарация крупных капель протекает более интенсивно и оканчивается в сечении, расположенном на более близком от свечи зажигания расстоянии. Такой же эффект вызывает и увеличение давления на входе в сопловой ввод. [c.314]

Уравнение переноса излучения (3.40) связано с системой (3.38) тем, что интенсивность собственного излучения матрицыГ(Z)] зависит от ее температуры. В настоящее время разработаны различные приближенные методы решения уравнения переноса излучения (3.40). С их использованием получены численные решения совместной задачи (3.38)- (3.40) переноса энергии излучением, конвекцией и теплопроврдностью в проницаемом покрытии. Полученные результаты позволяют оценить диапазон изменения оптических характеристик матрицы, обеспечивающих ее наибольшую эффективность в том или ином конкретном случае. Так, например, выяснено, что наилучший режим работы пористого слоя как коллектора солнечной энергии достигается в том случае, когда матрица выполнена из материала, прозрачного и нерассеивающего в солнечном спектре, но непрозрачного и рассеивающего в инфракрасном диапазоне. Для теплового экрана с транспирационным охлаждением желательно обратное. [c.61]

Необходимо отметить, что для современного этапа развития механики многофазных сред характерны экспериментальные исследования, интенсивно проводимые с целью изучения физических особенностей процессов движения и накопления их количественных характеристик. Однако опытное изучение таких течений связано со значительными трудностями, так как необходимо разрабатывать п применять новые методы измерений, позволяющие фиксировать дисперсность и скорости дискретной фазы, а также параметры течения газовой фазы. До сих пор такие методы окончательно не разработаны, но уже достигнуты результаты, показывающие, что напбо.тее перспектпвны.ми следует считать оптические, оптико-электронные и оптико-радиометрические методы измерений. [c.6]

Измерение. Раз.меры твердых частиц более 10 мк. можно определить просеиванпе.м через сито [1.38]. С помощью центрифуг и ультрацентрифуг можно отделить н измерить частицы размером от 10 до 10 мк. Для измерения и подсчета твердых частиц пли жидких капель размеро.м от 10 до 0,.5 мк можно использовать оптический. микроскоп при размерах частиц от 0,5 до 0,1 мк требуется электронный микроскоп [243]. Определение размеров частиц. менее 0,1 мк в газе или электролите осуществляется путем измерения их подвижности в электрическом поле (гл. 10). Размеры жидких капель или пузырьков газа обычно определяются одни.м из оптических методов, включающих фотографирование, последующее измерение и подсчет. По интенсивности рассеянного света можно определить распределение по размерам множества частиц (гл. 5). [c.18]

Это связано с малостью числа частиц, регистрируемых прибором, и неоднородностью размеров их изображений, вызванной изменениями в рассеянии света (размеры твердых частиц ограничены довольно узкими пределами). Кроме того, разлюр изображения слишком мал для надежной регистрации пульсаций скорости, что затрудняет определение интенсивности движения. По увеличенным снимкам с изображениями последовательных положений частицы изготовлялись перфокарты, в которых на месте каждого изображения частицы прокалывалось отверстие диаметром 2,4 мм (фиг. 2.26). На оптической скамье, как показано на фиг. 2.27, располагались две перфокарты, в которых одновременно пробивались отверстия. Размер отверстий был достаточно мал, так что соседние отверстия на перфокарте не перекрывались. Вместе с тем он был достаточно велик, чтобы автокорреляционные изображения отверстий сливались, давая интегральную оптическую плотность изображения, представляюш ую интеграл распределения скорости. Рассматривая каждые два соседних изображения частиц на перфокартах, видим, что одинаковым интервалам времени т соответствуют различные расстояния между соседними точками. Отклонения от среднего расстояния представляют собой пульсации сме-щ ения, т. е. произведения времени т на вектор пульсации скорости и ( -Р т), где и t) — вектор пульсации скорости в момент [c.95]

Регнстрпруе.мая оптическая автокорреляция включает эффект рассеяния, который легко оценивается по кривой, соответствующей центрально.му пятну, и должна бы свидетельствовать о постоянной интенсивности по всему полю, а не иметь вид распределения. [c.96]

Термодииа иическая система называется гомогенной (однородной), если ее интенсивные свойства одинаковы во всех частях системы, и гетерогенной (неоднородной), если хотя бы некоторые из них в пределах системы изменяются скачком. Гомогенная система может быть анизотропной, т. е. иметь свойства, зависящие от направления, как, например, упругие или оптические константы многих монокристаллических тел. Непрерывными будем называть такие системы, свойства которых являются непрерывной функцией координат. Примером служит газ в силовом гравитационном поле давление, плотность и другие свойства такого газа зависят от расстояния до источника поля (см. 18). В дальнейшем под системой, если не оговорено специально, понимается гомогенная система. [c.12]

Легко видеть из формулы (13.1а), что при е — во интенсивность рассеянного света /ф О, т, е, рассеяние света не имеет места если диэлектрические проницаемости частиц и окружающей среды совпадают, другими словами, если оптическая неоднородность (разность е — К ) отсутстпует. [c.308]

Полное отражение. При наблюдении явления преломления света можно заметить, что наряду с преломлением происходит и отражение света от границы раздела двух сред при увели-ченп . угла падения интенсивность отраженного луча увеличивается. В случае перехода света из оптически более плот- [c.266]

Из полученного значения < п> > пп сразу следует возможность самофокусировки лазерного излучения, предсказанной Г. Г. Аска-рьяном в 1962 г. и вскоре обнаруженной в эксперименте. Действительно, равенство (4.52) показывает, что если через какую-либо среду (твердое тело или жидкость с определенными свойствами ) проходит интенсивный пучок света, то он делает эту среду неоднородной — в ней как бы образуется некий канал, в котором показатель преломления больше, чем в других ее частях. Тогда для лучей, распространяющихся в этом канале под углом, большим предельного, наступает полное внутреннее отражение от оптически менее плотной среды ( см. 2.4) и наблюдается своеобразная фокусировка излучения. Наиболее интересен случай, когда подбором входной диафрагмы для данного вещества удается установить такой диаметр канала 2а, что дифракционное уширение >L/(2a) (см. 6.2) компенсирует указанный эффект и в среде образуется своеобразный оптический волновод, по которому свет распространяется без расходимости. Такой режим называют самоканализацией (самозахватом) светового пучка (рис. 4.21). Весьма эффектны такие опыты при использовании мощных импульсных лазеров, излучение которых образует в стекле тонкие светящиеся нити. Однако в газообразных средах самофокусировка не имеет места, что существенно ограничивает возможность использования этого интересного явления. [c.169]

Нелинейные оптические процессы могут наблюдаться и при относительно малой интенсивности света, облучающего исследуемую среду. Так, например, открытое еще в долазерный век С. И. Вавиловым и В. Л. Левшиным (1926) уменьшение поглощения уранового стекла при увеличении яркости свечения конденсированной искры положило начало большому циклу работ по просветлению различных материалов, которые имеют большое практическое значение (создание безынерционных световых затворов и др.). Они легко интерпретируются (см. 8. 5) в квантовых представлениях, связанных обеднением ответственного за поглощение нижнего уровня за счет перехода атома на более высокий долгоживущий уровень. Однако значение таких нелинейных процессов полностью проявилось лишь после изобретения лазеров, а дальнейшее развитие нелинейной оптики неотделимо от развития квантовой теории. [c.171]

В самом общем случае суперпозиции двух произвольных электромагнитных полей Ej и Е2 (см. 5.1) было установлено, что равенство нулю среднего значения интерференционного члена исключает возможность возникновения интерференции и в этом случае интенсивности (освещенности) просто складываются. Лишь в тех областях пространства, где О, происходит интерференция. Но в 5.3 рассчитывалось наложение независимых интерференционных картин, осуществляемое с помощью простого оптического устройства. Видимость суммарной картины в некоторых случаях приближалась к единице. Это получалось тогда, когда при почти одинаковой ширине интерференционных полос максимумы одной их системы совпадали с максимумами другой. Очевидно, что этот метод пригоден и для случая Е хЕз, к изучению которого мы сейчас и перейдем. [c.203]

Диэлектрические интерференционные слои обычно получают испарением соответствующих веществ в вакууме или катодным распылением. Это весьма тонкая операция, при которой фотоэлектрически контролируется интенсивность выделенной интерференционной полосы, достигающей экстремального значения при нанесении нового слоя диэлектрика оптической толщины /-/4. При массовой обработке оптических деталей эффективным оказывается также химический метод, позволяющий получать очень прочные стойкие диэлектрические слои при последовательном нанесении на стекло дозированных количеств растворов легко гидролизующихся соединений, что и используется для просветления оптики. [c.221]

В 1962 г. был обнаружен космический источник интенсивного радиоизлучения, который оптически наблюдался в виде звездоподобного объекта о угловым диаметром 0,5". Вначале считали, что это — звезда в нашей Галактике, излучающая радиоволны, но затем был получен ее спектр, линии которого оказались значительно смещенными в направлении красного конца. Например, линия атомарного кислорода, имеющая нормальную длину волны 3,727-10- см была обнаружена при длине волны 5,097-10-5 см Одно из объяснений заключалось в том, что это — чрезвычайно массивная звезда с гравитационным красным смещением. Если эта гипотетическая радиозвезда находится в нашей Галактике, то ее расстояние от Земли должно быть меньше 1022 см. [c.421]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...