Антистоксова волна

Итак, основные результаты наблюдения вынужденного комбинационного рассеяния, перечисленные в начале параграфа, объясняются с помощью представлений об усилении стоксова рассеяния и об интерференции вторичных антистоксовых волн, возникающих в результате раскачки ядер молекул под действием возбуждающего и первого стоксова излучений. [c.859]

Найти направление, для которого происходит синфазное сложение вторичных антистоксовых волн, излучаемых слоем рассеивающего вещества [c.912]

Указание. Фаза колебаний антистоксовой составляющей дипольного момента (см. (239.7)) равна 2ср—q)j, где ф и —фазы возбуждающей и усиленной стоксовой волн в точке Г Х[, у1, zi) расположения одной из рассеивающих молекул. В точке наблюдения г (х, у, z) (см. рис. 46) фаза антистоксовой волны, испущенной этой молекулой, равна [c.913]

Уравнения (10.2.16) и (10.2.17) определяют рост стоксовой и антистоксовой волн, возникающих в результате четырехволнового смешения. Их общее решение записывается в виде [12] [c.286]

А —угол между направлениями распространения лазерной и антистоксовой волн. [c.22]

Фиг. 35. Расположение векторов распространения лазерной, стоксовой я антистоксовой волн для случая точного согласования фаз.

Как было объяснено в разд. 4.21, под действием лазерного излучения большой мощности в среде, активной к комбинационному рассеянию, возникают вынужденные стоксовы и антистоксовы волны первого и высших порядков. Если, однако, мощность лазера относительно низка, то сначала проявляется только стоксова волна первого порядка с частотой = в- При этих условиях можно ограничиться только учетом взаимодействия между лазерной н стоксовой волнами. [c.206]

Усиление антистоксовой волны [c.212]

Укажем еще на то, что усиление стоксовой волны не зависит от соотношений между фазами ф5, Фа стоксовой и лазерной волн, в отличие от усиления антистоксовой волны, к обсуждению которого мы сейчас перейдем. [c.365]

Отсюда видно, что выигрыш мощности антистоксовой волны пропорционален i) . (В ч. I [c.366]

Как явствует из вышеизложенного, измерение усиления стоксовой волны и измерение генерации антистоксовой волны позволяют определить зависимость мнимой части комбинационной восприимчивости и ее модуля от [c.366]

Активность вещества в инфракрасном спектре 264, 374 Анизотропии волны 488 Антистоксова волна 366, 443, 472 Антистоксово излучение 443, 473 [c.509]

Вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР) возникает при больших интенсивностях /о падающего лазерного излучения. В таких условиях рассматривается процесс взаимодействия молекулы не только с возбуждающей лазерной волной на частоте озо, но и с рассеянной стоксовой волной на частоте сор. Обе волны взаимодействуют друг с другом через молекулярные колебания на частоте (О,/. Взаимодействие является параметрическим и приводит к обмену энергией между волной лазерной накачки и стоксовой или антистоксовой волнами, который характеризуется образованием на комбинационных частотах интенсивных направленных волн [2]. Вынужденное комбинационное рассеяние является пороговым эффектом усиление рассеянной компоненты возникает, если интенсивность возбуждающего лазерного излучения превышает некоторый пороговый уровень /о >/пор. Тогда низкочастотная (стоксовая) волна с частотой а)р = (Оо — о>/ экспоненциально уси- [c.156]

Здесь п = Ь, 2, г, з, а (индексы относятся соответственно к частотам накачки, второй гармоники, разностной, стоксовой и антистоксовой волн). Амплитуда накачки является классической и заданной величиной. Остальные четыре амплитуды связаны следующими уравнениями [c.227]

Используя в соответствии со сказанным (4.4.9), нетрудно понять, что, изменяя поляризационные условия регистрации (т.е. изменяя единичный орт поляризации регистрируемой антистоксовой волны е , например, помещая перед фотодетектором поляризационный анализатор с изменяемой ориентацией), можно варьировать амплитуду и фазу когерентного фона относительно информативных компонент спектра и тем самым формировать контур спектральной линии резонанса. [c.266]

Связь между стоксовыми и антистоксовыми волнами [c.175]

Фиг. 18. Геометрические соотношения между волновыми векторами стоксовой и антистоксовой волн и волны лазера.

Фиг. 19. Зависимость коэффициента нарастания для связанных стоксовой и антистоксовой волн от рассогласования Ай в направлении оси г.

Дальнейшие исследования в области люминесценции привели к установлению другого, отличного от правила Стокса закона. Согласно этому закону, при фотолюминесценции наблюдается также излучение с длиной волны, меньшей длины волны возбуждающего света. Такое излучение обычно называют антистоксовым. [c.363]

Все сказанное об усилении рассеянного света относилось к стоксовой компоненте. Антистоксово рассеяние есть процесс, обратный стоксовому, и для него имеет место не усиление, а ослабление интенсивности. Причина появления мощного антистоксова излучения иная, и для ее выяснения целесообразно исходить из классических представлений о природе комбинационного рассеяния, изложенных в 162. Согласно последним комбинационное рассеяние возникает в результате модуляции поляризуемости молекул колебаниями их ядер.. Рассмотрим, ради простоты, случай двухатомной молекулы и обозначим через изменение расстояния между ядрами в сравнении с его равновесным значением. Дипольный момент молекулы, индуцированный полем световой волны, записывается в виде [c.856]

Дальнейшее вычисление антистоксова рассеяния подразумевает суммирование вторичных волн с фазами ф, причем суммирование следует проводить и по /, и по I. Однако основные качественные особенности индикатрисы антистоксова рассеяния можно выяснить, и не выполняя указанного суммирования в явном виде. Поскольку в выражении для ф присутствуют члены, зависящие только от поперечных координат х/, i/y, х/, yi, и член, зависящий только от zi, суммирования по X,-, У/, Х[, у1 и по zi независимы и конечный результат будет содержать два множителя. Один из них, отвечающий суммированию по zi, имеет максимальное значение, если коэффициент при zi в выражении для ф обращается в нуль, т. е. 2fe — kg — kas os d = 0. В направлении, соответствующем этому условию. [c.913]

В отличие от обычного рассеяния, при котором рассеянный свет имеет ту же частоту, что и первичный, при комбинационном рассеянии частота рассеянного света равна разности или сумме частот первичного света и внутримолекулярных колебаний. В первом случае имеет место стоксовый, а во втором — антистоксовый компонент рассеяния. При малых интенсивностях падающей волны происходит самопроизвольное — спонтанное комбинационное рассеяние, когда тепловые молекулярные колебания хаотичны, т. е. некогерентны. При больших интенсивностях лазерного луча, распространяющегося в нелинейных средах, под действием электромагнитного поля волны происходит когерентное возбуждение молекулярных колебаний частоты Q при этом, если частота первичного рассеиваемого света v, то рассеянный свет имеет частоту v = v — Q. Это так называемое вынужденное комбинационное рассеяние. [c.65]

АНТИСТОКСОВА ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ — фотолюминесценция, длина волны к-рой меньше длины волны возбуждающего света (т. е. фотолюминесценция, не подчиняющаяся Стокса правилу). Бри А. л. излучённые кванты обладают энергией большей, чем кванты возбуждающего света. Увеличение энергии квантов происходит за счёт энергии теплового движения атомов. [c.108]

Направленность антистоксова рассеяния (см. рис. 41.14) объясняется фазовыми соотношениями между волнами, испускаемыми диполями pas, рэсположенными в различных точках рассеивающей среды, т. е. представляет собой интерференционный эффект, аналогичный эффектам, рассмотренным на примерах излучения лазера (см. 222), генерации гармоник (см. 236) и параметрической люминесценции и усиления (см. 238). Как и любой интерференционный эффект, результат сложения вторичных антистоксовых волн зависит от геометрических условий опыта. Примем, что усиление на толщине d рассеивающего слоя велико ( jd 1, это необходимо для наблюдения ВКР). Пусть, кроме того, радиус возбуждающего пучка а меньше радиуса зоны Френеля с номером, равным as[c.858]

Частично вырожденное четырехволновое смешение ( oi =012) приводит к переносу энергии из волны накачки в две волны с частотами, смешенными от частоты накачки oi в стоксову и антистоксову области на величину П ., даваемую выражением (10.1.10). Если в световод вводится только излучение накачки и выполняется условие согласования фаз, то генерация стоксовой и антистоксовой волн с частотами СО3 и может инициироваться шумами подобно тому, как это происходит при ВКР и ВРМБ. С другой стороны, если в световод вместе с накачкой вводится слабый сигнал частоты oj, то он усиливается, причем одновременно генерируется новая волна частоты СО4. Этот процесс называют параметрическим усилением. В данном разделе выводится выражение для параметрического усиления. причем рассматривается нелинейное взаимодействие четырех волн. Рассматривается общий случай ( oi Ф oj). [c.284]

Уравнения (U).2.2) (10.2.5) яв.ттяются обидами в том смысле, что они включают эффекты ФСМ, ФКМ, истощение накачки и четырехволновое смешение рещаются они, вообще говоря, только численно. Однако для понимания физики описываемых данными уравнениями процессов полезно рассмотреть упрощенную ситуацию когда волны накачки значительно интенсивнее стоксовой и антистоксовой волн и остаются неистощенными в процессе взаимодействия. Для дальнейшего упрощения предположим, что все интегралы перекрытия приблизительно одинаковы, т.е. [c.285]

Уравнение (4.22-14) выполняется при заданных абсолютных значениях векторов q. f), если эти векторы образуют между собой определенные углы. Отсюда становится понятным существование конуса излучения антистоксовых волн при наличии лазерной и стоксовой волн, распространяющихся в определенном направлении. Генерация антйстоксова излучения в направлении, определяемом вектором .(/л), ослабляет стоксово излучение в направлении, определяемом вектором <7. (fs). Если экспериментальная схема выбрана так, что в окрестности этого выделенного направления (возникающего в процессе, описанном в разд. 4.221) существует непрерыв- [c.214]

Рассмотрим изменение антистоксовой волны с частотой сол = 2соа — 5 в поле двух волн с частотами а и 5 л А — 10- Как было показано в ч. I, п. 4.222, поляризация третьего порядка на частоте л может быть создана двумя путями во-первых, происходит процесс взаимодействия двух волн, аналогичный процессу при усилении стоксовой волны это означает, что из волны с более высокой частотой ( л) энергия перекачивается в волну, частота которой ац на ю ниже л, т. е. антистоксова волна ослабляется (это явлений лежит в основе так называемого обращенного комбинационного рассеяния, к которому мы еще вернемся ниже). Во-вторых, может происходить процесс взаимодействия трех волн с восприимчивостью Ы< )(— 5, I, ) (причем, соответствующая восприимчивость при дискретном спектре час- [c.365]

Очень поучительный пример влияния свойств когерентности может быть приведен для вынужденного ан-тистоксова рассеяния основные представления о нем даны в разд. 3.16. В предположении, что поле излучения состоит из глауберовских состояний волны накачки, стоксовой и антистоксовой волн и что в соответствии с [c.472]

Мы проанализировали случай усиления стоксовой волны (сог < ji) в поле волны накачки. Как было установлено (п. 3.4.1), в противоположном случае (сог > ji и сог - jj т.е. пробная волна с частотой со2 лежит с антистоксовой стороны от волны накачки) высокочастотная компонента J2 этого дублета испытывает экспоненциальное затухание с тем же показателем экспоненты, что и в случае ВКУ (см. (3.4.15)). Следовательно, вместо того, чтобы следить за усилением стоксовой волны в поле волны накачки при перестройке разности частот ji — С02 в окрестности резонанса oi — СО2 i2, как при спектроскопии выну жденного комбинационного усиления, можно следить за ослаблением антистоксовой волны при перестройке разностной частоты. Такая схема впервые была экспериментально реализована Джонсом и Стойчевым [21] и получила название спектроскопии обращенного комбинационного рассеяния. Очевидно, эти две спектроскопические схемы очень близки. [c.242]

Закон Стокса для подобного типа излучения не имеет места. Ломмель дал новую, более общую формулировку, верную для стоксова и для антистоксова излучения. Так как спектральные линии (как испускания, так и поглощения) обладают определенной шириной, то закон Стокса в формулировке Ломмеля можно выразить так спектр излучения в целом и его максимум всегда сдвинуты по сравнению со спектром поглощения и его максимумом в сторону длинных волн. Этот закон обычно называют законом Стокса — Ломмеля. [c.363]

Правило Стокса— Ломмеля. При исследовании флуоресценции различных веществ Стокс (1852) обратил внимание на закономерность, определяющую положение спектра испускания по отношению к частоте возбуждающего света. Эта закономерность, получившая название правила Стокса, формулируется следующим образом свет флуоресценции имеет всегда большую длину волны, чем свет, применявшийся для возбуждения (стоксова флуоресценция) (см. 32.1). Дальнейшее накопление экспериментальных фактов показало, что флуоресценцию можно возбудить и светом с длиной волны, большей длины волны флуоресценции (антистоксова флуоресценция). Это побудило Ломме 1я дать правилу Стокса более общую формулировку спектр флуоресценции в целом и его максимум Vфл всегда сдвинут по сравнению со спектром поглощения и его максимумом Vпoгл в сторону более длинных волн. В такой формулировке эта закономерность получила название правила Стокса — Ломмеля. [c.252]

Многие люминофоры переизлучают падающее на них излучение так, что испускаемый ими свет имеет большую длину волны, чем поступающее излучение. Это так называемая стоксова люминесценцияПозже стала известна и антистоксова люминесценция, при которой испускаемое излучение имеет меньшую длину волны, чем возбуждающее. В первом случае испускаемые кванты излучения имеют меньшую среднюю энергию, чем поступающие, во втором — большую. Разница в энергетическом балансе компенсируется за счет внутренней энергии люминофора. [c.213]

Для люминесцирующих молекул при изменении длины волны возбуждающего света в пределах электронной полосы поглощения спектр люминесценции не зависит от длины волны возбуждающего света. Эта независимость обусловлена быстрой (но сравнению с временем жизни возбуждённого электронного уровня) релаксацией энергии по колебат.-вращат. иодуровням электронного состояния. В частности, при возбуждении -- в длинноволновой части спект- ралъной полосы поглощения нек-рая часть энергии люминесценции приходится на более коротковолновую антистоксовую область. В этом случае возбуждающий квант hvg атом поглощает из возбуждённого колебат. состояния [c.108]

Падение квантового и энергетпч. выхода при возбуждении светом с длиной волны, лежащей в антистоксовой области, связано с уменьшением в этой области вероятности электронного перехода на возбуждённый уровень. Неселективное и не возбуждающее люминесценцию поглощение примесями или осн. веществом оказывается больше возбуждающего люминесценцию, зто приводит к уменьшению доли возбуждающих люминесценцию квантов из всех поглощённых, тек падению выхода люминесценции. [c.234]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...