Дисперсия аномальная область

Аномальная дисперсия. Формула Коши хорошо описывает дисперсию в области спектра, в которой данное тело не поглощает свет. В области же полосы поглощения обнаружена аномальная зависимость показателя преломления от длины волны — возрастание показателя преломления с увеличением длины волны. Явление это впервые было обнаружено Леру (1862 г.) при прохождении света через пары иода. Он установил, что при прохождении света через полую призму, наполненную парами иода, синие лучи преломляются меньше, чем красные. Такое отклонение зависимости показателя преломления от длины волны Леру назвал аномальной дисперсией. [c.265]

Как видно из рисунка, в области полос поглощения от М до /V показатель преломления резко уменьшается с увеличением длины волны, т. е. наблюдается аномальная дисперсия. Аналогичная зависимость наблюдалась и для других веществ (паров натрия и др.). У всех без исключения веществ существуют области аномальной дисперсии. Однако не обязательно, чтобы эти области для всех веществ находились в видимой части спектра. Например, такие прозрачные для видимого спектра тела, как стекло, кварц и др., не имеют аномальной дисперсии на всем протяжении видимого спектра. Аномальная дисперсия наблюдается для стекла в области около 3500 А, для кварца — около 1900 А, для флюорита — около 1300 А. Вообще для каждого вещества существует не одна, а несколько областей или полос поглощения. Поэтому полная дисперсионная картина вещества состоит из областей аномальной дисперсии, соответствующих областям внутри полос (или линий) поглощения, и областей нормальной дисперсии, расположенных между полосами (или линиями) поглощения. [c.265]

Диспергирующая среда 28 Дисперсионная область 196, 197 Дисперсия аномальная 265 [c.426]

Это правило передает зависимость не точно и может служить лишь в качестве грубо ориентировочного. Вообще говоря, [а] с увеличением X убывает, но существуют вещества, для которых вращательная дисперсия аномальна. И экспериментальные исследования, и теоретические изыскания (Друде) показывают, что области аномалии соответствуют областям собственных колебаний (полосы поглощения) и устанавливают, таким образом, связь этого явления с явлением дисперсии показателя преломления. [c.613]

Кривая дисперсии раствора цианина показана на рис. 21.3. Область аЬ приходится на полосу поглощения, где показатель преломления уменьшается, т. е. имеет аномальный ход. За пределами полосы поглощения ход зависимости показателя преломления от длины волны соответствует обычному нормальному ходу дисперсии, т. е. с уменьшением Я показатель преломления медленно увеличивается. У прозрачных веществ (например, стекло, кварц и др.) в видимой области нет полос поглощения, поэтому показатель преломления у них имеет нормальный ход. Однако по мере продвижения в ультрафиолетовую или инфракрасную область спектра, где есть полосы поглощения, показатель преломления начинает довольно быстро изменяться. Таким образом, полная дисперсионная картина для любого вещества состоит из областей аномальной дисперсии, соответствующих областям внутри полос или линий поглощения, и областей нормальной дисперсии, расположенных между полосами поглощения. [c.82]

Из соотношений (3.3) и (3.4) следует (рис. 3.2), что в той области частот, где поглощение мало, показатель преломления растет с частотой (нормальная дисперсия). В области частот, где поглощение велико, имеет место аномальная дисперсия, п и ) падает с частотой. [c.53]

Дисперсионная область 313 Дисперсия аномальная 522 [c.745]

Однако область частот, в которой дисперсия аномальна, всегда совпадает с областью сильного поглощения, понятие же групповой скорости (8.12) введено для среды, в которой диссипативные процессы можно не учитывать (по крайней мере в той области длин волны, которые играют существенную роль в спектре сигнала). [c.91]

Кундт, проведя более тщательные опыты, установил, что явление аномальной дисперсии связано с поглощением света, точнее, аномальная дисперсия происходит непосредственно в области полос поглощения. В этом можно убедиться также с помощью графика зависимости показателя преломления раствора цианина от длины волны (рис. 11.2). [c.265]

Равенство показателей преломления для двух разных частот в изотропных средах возможно только при условии, что одна из этих частот лежит в области аномальной дисперсии, которая в свою очередь совпадает с областью поглощения. Следовательно, при равенстве показателей преломления одна из волн (в изотропных средах) будет сильно поглощаться, что затрудняет осуществление эффективной генерации второй гармоники. Однако если обратить внимание на оптические свойства анизотропных кристаллов (см. [c.405]

Рис. 28.3 воспроизводит в форме кривой результаты наблюдения над дисперсией раствора цианина в области полосы поглощения от Л до В показатель преломления уменьшается, т. е. имеет аномальный ход. Общий ход показателя преломления на некотором расстоянии от полос поглощения соответствует обычному нормальному ходу дисперсии медленное увеличение показателя преломления по мере уменьшения длины волны. Такой же ход имеет показатель преломления для прозрачных тел (стекло или кварц, например) на всем протяжении видимого спектра. Однако по мере продвижения в ультрафиолетовую или инфракрасную части спектра показатель [c.542]

На пути лучей была расположена горелка, в пламя которой вводились пары натрия. На экране обнаружилось не только появление темной полосы в желтой части спектра, характерной для поглощения света в парах натрия, но и загиб спектральной полоски в разные стороны по бокам области поглощения. В этой случайно наблюденной картине Кундт сразу узнал явление аномальной дисперсии. Конусообразный столб паров натрия, поднимавшийся над горелкой, играл роль призмы с горизонтальным преломляющим ребром (основание внизу), скрещенной с первой стеклянной призмой, стоявшей вертикально. Как видно из рис. 28.4, более длинноволновая часть а преломляется сильнее, чем более коротковолновая область б, для которой показатель преломления даже меньше единицы. [c.543]

Пары натрия имеют в желтой части спектра не одну линию поглощения, а две очень резкие и тонкие линии, расположенные на расстоянии 0,6 нм друг от друга. В описанном выше демонстрационном опыте плотность паров натрия была настолько велика, что обе линии поглощения и сливались в одну полоску D н детали явления не были различимы. Улучшенные условия опыта позволяют наблюдать картину гораздо отчетливее при значительной плотности пара видны широкая полоса поглощения и загибы на краях (рис. 28.5, а), при уменьшенной плотности пара — две области аномальной дисперсии, соответствующие двум линиям поглощения (рис. 28.5, б). [c.543]

Обращение показателя преломления в бесконечность не имеет физического смысла и получилось в результате упрощенного предположения об отсутствии сопротивления движению (g = 0), обусловливающего затухание. Если принять это сопротивление в расчет, то ход кривой будет иным (рис. 28.10, сплошная кривая) (см. упражнение 208). Область АШ — область аномальной дисперсии, где п убывает при возрастании частоты оз. [c.554]

На рис. 28.10 представлены одновременно кривые, выражающие зависимость п и пу от со вблизи линии поглощения в газе при низком давлении. В соответствии с наблюдениями Кундта область абсорбции и область аномальной дисперсии совпадают друг с другом. [c.557]

Для прозрачных веществ показатель преломления п монотонно возрастает с уменьшением длины волны А (нормальная дисперсия). Дальнейшие исследования показали, что возможен и обратный ход дисперсии, когда показатель преломления уменьшается с. уменьшением длины волны (аномальная дисперсия). Было установлено, что аномальная дисперсия тесным образом связана с поглощением света все вещества, для которых наблюдается аномальная дисперсия, сильно поглощают его в этой области (рис, 21.2). Показатель преломления вблизи полосы поглощения меняется настолько быстро, что значение его со стороны более длинных воли (точка а) больше, чем со стороны коротких (точка Ь). Аномальный ход показателя преломления, т. е. его уменьшение с уменьшением длины волны, имеет место внутри полосы от точки а к точке Ь, где наблюдения очень затруднены вследствие поглощения света. [c.82]

Дисперсия О. а. была замечена ещё Био, установившим, что а X, . Такая (т. н. нормальная) дисперсия наблюдается вдали от области поглощения (напр., кварц имеет в видимой области спектра сильную дисперсию вращения, хотя полоса поглощения у него ок. 180 нм). В области полос поглощения наблюдается сложная зависимость а от X (т. н. аномальная дисперсия) и О. а. характеризуется комплексным вращением [c.427]

Показатель преломления п К) для антрацита и тощего угля обладает аномальной дисперсией и увеличивается с ростом длины волны излучения. Несколько иначе изменяется показатель поглощения % (X). Для антрацита величина % (X) увеличивается в области значений к от 0,8 до 2,5 мкм. В области X > 2,5 мкм она перестает зависеть от и может быть принята равной 0,81. Для тощего угля показатель поглощения к (Л) несколько убывает в области длин волн излучения от 0,8 до 4 мкм и возрастает в области значений мкм. [c.79]

Для бурых углей зависимости п (к) их (X,) характеризуются наличием ряда максимумов и минимумов, связанных с влиянием полос поглощения воды, содержание которой в топливе доходило до 30 %. На участках спектра в полосах поглощения воды наблюдается незначительная аномальная дисперсия показателя преломления п (К). Дисперсионная кривая и (к) характеризуется наличием минимума в области 3—4 мкм. [c.80]

При нормальной дисперсии (dn/dw > 0) групповая скорость меньше фазовой. Однако в областях аномальной дисперсии величина dn/d(ji может быть большой и отрицательной. При этом групповая скорость сильно отличается от фазовой и иногда превышает скорость света с. Последний случай имеет место, только когда dn/d является большой отрицательной величиной. Это эквивалентно условию быстрого изменения частоты и в зависимости от к, что делает наше приближение неприменимым. Следовательно, специальная теория относительности здесь не нарушается. [c.26]

Таким образом, детальное исследование показывает, что всякое вещество имеет свои полосы поглощения, и общий ход показателя преломления обусловлен распределением этих полос по спектру. Поэтому противопоставление понятий нормальной и ано.мальной дисперсии теряет смысл. Полная дисперсионная картина для любого вещества состоит из областей аномальной дисперсии, соответствующих областям внутри полос или линий поглощения, н областей нормальной дисперсии, расположенных между полосами поглощения. [c.542]

Зависимость показателя преломления от частоты (от длины волны) для, конденсированного вещества (жидкости, твердые тела, сжатые газы) в общем имеет аналогичный вид, однако выражения более сложны. Область частот вдали от №п называется областью нормальной дисперсии, а область частот, где (В —> ш — областью аномальной дисперсии. В этой области вещество интенсивно поглощает свет сами области спектра вблизи частот со называются полосами погнвщения вещества. [c.337]

Графики функций к(о)) и гг(о)) - 1 показаны на рис. 14.5 (С = о) /4уо)о). Как видно, если частота свста достаточно далека от Шо, показатель преломления растет с частотой, то есть имеет место нормальная дисперсия. Аномальная дисперсия наблюдается только вблизи о)о, но в этой области существует сильное поглощение. [c.226]

Очевидно, что аномальная дисперсия возникает не случайно, а непосредственно связана с наличием полос поглощения у исследуемого вещества. Она отсутствует в той области спектра, где нет полос поглощения. Так, например, спектры всех прозрачных тел (многие газы, вода, стекло, кварц и др.) не имеют полос поглощения в видимой области и у них в этом диапазоне наблюдается только нормальная дисперсия dnjdX < 0). В ультрафиолетовой и инфракрасной областях многие из тел интенсивно поглощают электромагнитное излучение — там должна наблюдаться также и аномальная дисперсия. [c.137]

Систематические исследования Кундта, который использовал для своих опытов метод скрещенных призм, установили важный закон, согласно которому явление аномальной дисперсии тесно связано с поглощением света все тела, обладающие аномальной дисперсией в какой-либо области (рис. 28.2), сильно поглощают свет в этой области. Показатель прело.млеиия вблизи полосы поглощения меняется настолько быстро, что значение его со стороны более длинных волн (точка М) больше, чем со стороны коротких (точка Л ). Аномальный ход показателя преломления, т. е. его уменьшение при уменьшении длины волны, имеет место внутри полосы от точки М к N, где наблюдения очень трудны вследствие поглощения света. [c.541]

В первых опытах по генерации второй гармоники в энергию второй гармоники превращалось около 10 энергии первичного излучения. Такая малая доля перехода энергии ко второй гармонике объясняется небольшой когерентной длиной 2za в кварце (22q 10 см). Для более интенсивного обмена энергией необходимо удовлетворить условию волнового синхронизма (оз) =n (2(u). Это равенство невозможно удовлетворить для изотропной среды в прозрачной области, так как показатель преломления (со) монотонно возрастает с ростом частоты. Условию п(ш) =/гД2ш) можно удовлетворить, если частота со взята в прозрачной области (область нормальной дисперсии), а 2со — в области сильного поглощения (область аномальной дисперсии) или наоборот. Но это невыгодно, так как одна из волн будет сильно поглощаться. [c.304]

При использовании соотношений (6), (7) для распространения света в среде следует иметь в виду, что они получены в предположении вещественности (о(А ), т. е. в пренебрежении эффектами диссипации. Эти соотношения могут оказаться неправильными при их формальном использовании в случае В. п. с частотами, лежащими вблизи области т. и. аномальной дисперсии данной среды, где диссипац, эффектами пренебрегать нельзя. В этой области частот понятие групповой скорости теряет смысл, поскольку при движении В. п. [c.314]

Особенности в оптич. поглощении появляются при аномальном скин-эффекте, когда у < Й или / > б = = с/(йр. Строгая теория здесь основывается на реше-вии кинетич. ур-ния для неравновесной ф-цни распределения лектронов по энергиям в поле световой волны. Из теории следует, что существует особое, поверхностное поглощение, к-рое зависит от типа рассеяния свободных электронов на поверхности металла и возникает вследствие пространств, дисперсии проводимости. В области частот у < со < Й (сильно аномальный скии-аффект) такой механизм поглощения является единственным, и определяемый им коэф. поглощения равен [c.111]

ГД6 мин — мин. длительность импульса при компрессии. В качестве сред с аномальной дисперсией могут быть использованы пары металлов (в области частот вблизи однофотонного резонанса), устройства, состоящие из двух дифракц. решёток, нек-рые типы интерферометров. Оптимальной нелинейной средой для получения фазовой самомодуляции оказываются одномодовые волоконные световоды. Малость нелинейности (для кварцевого волокна % = 3,2-10" см /кВт) с избытком компенсируется возможностью поддержания устойчивого поперечного профиля пучка диам. 3 — 10 мкм па расстояниях порядка длины поглощения Z и 6 (в видимом диапазоне = 10 —10 ем). Оптич. компрессор, состоящий из волновода с нормальной дисперсией и двух дифракц. решёток, позволяет получить S 10. Существ, сжатия могут быть получены и при генерации оптич. солитонов. [c.304]

Т. к. эти ширины могут быть сделаны предельно малыми, спектральная разрешающая способность О приборов, используемых в этом методе (типичные значения О — и/До) 10 —10 ), на несколько порядков выше, чем для традиц. спектральных приборов или фурье-спектрометров (для них С 10 —10 ). При этом область дисперсии для нелинейных спектрометров может быть аномально велика, она определяется шириной области перестройки частоты одного или нескольких перестраиваемых лазеров накачки и может занимать значит, часть видимого спектра. При сочетании спектроскопии четырёхволнового смешения с Н. с. насыщения удаётся исключить доплеровское ушире-ние. Пространств, разрешение методов смешения частот определяется размерами области перекрытия всех взаимодействующих пучков. [c.308]

В далёких УФ- и ИК-областях, в к-рых диэлектрики характеризуются сильным поглощением (х > 1), козф. О. с. достигает значений Л > 0,9. В этих спектральных областях происходит резкое изменение дисперсии показателя преломления напр., для ионных кристаллов значения п изменяются от 0,1 до 10. Вследствие аномальной дисперсии (к-рая всегда есть в области сильного изменения х) появляются две характерные точки пересечения кривых дисперсий граничащих сред, для к-рых ЯJ — я,, а показатель поглощения для одной из этих точек X < 0,1, а для другой х > 1. В результате и в спектре отражения наблюдается минимум в области малого поглощения (х < 0,1) напр., для кварцевого стекла вблизи оси. полосы поглощения А, = 9 мкм величина Д — 0,00006 для х > 1 Л — 0,75. На рис. 1 (вверху) изображены дисперсионные кривые я(Х) для двух первых оптически прозрачных сред — воздуха ( (В = 1) и алмаза (nJg ) и для второй среды в окрестности её полосы поглощения к). Для воздуха и второй среды при равенстве Ящ— г (точки 1 в. 2) наблюдается минимум в спектре отражения (рис. 1, внизу), когда Хг < 0,1 на длине волны 1. Для алмаза и второй среды при равенстве Пу, (точки 3 в 4) минимум в [c.510]

Обычно П. о. в. возбуждают на границе ПАС с воздухом (81 = 1) или др. прозрачным диэлектриком. Для металлов и легиров. полупроводников с высокой концентрацией свободных носителей неравенство ( ) выполняется в области аномальной дисперсии диэлектрич. проницаемости, к-рая занимает весь ИК- и видимый (для металлов) диапазон частот и ограничена сверху частотой поверхностного плазмова (Ор (для частот ыЙМря металл становится прозрачным и П. о. в. не возбуждаются, см. Металлооптика). На рис. 2 показана типичная дисперсионная кривая ы(А з) для П. о. в. на металле, иля поверхностных плазмон-поляритонов (параметры со и нормированы соответственно на [c.650]

Для данной среды П. п. зависит оТ длины волны света 1, причём в области Полос поглощения эта зависимость Ибсит аномальный характер (см. Дисперсия света). В мтт. области П. п. практически для всех сред близок (в видимой области для жидкостей и твёрдых тел — Лбрядка 1,5 в ИК-области для ряда прозрачных сред А 4,0 (для Ое). [c.107]

В реальных диспергирующих средах условие Ф, с. может быть выполнено в изотропных средах только в области аномальной дисперсии, а в анизотропных средах—и в области нормальной дисперсии. Рассмотрим в качестве примера генерацию второй гармоники Ю2 = 2о) , Учитывая, что kj(фазовая скорость, условие Ф. с. можно представить в виде следующих соотношений [c.274]

В области нормальной дисперсии величина показателя преломления увеличивается с ростом частоты, т. е. для изотропных сред условие ( ) не выполняется, но оно выполняется в области аномальной дисперсии. В анизотропных средах условие ( ) может быть выполнено и в области нормальной дисперсии в случае взаимодействия волн разл. поляризаций. Хотя при этом всегда п (ш1)< (ш2) и (со )<п (ш2] (индексы о и е относятся соответственно к обыкновенной и необыкновенной волнам), однако при не слишком малых параметрах анизотропии возможно o(oji) fl(( o2) (отрицат. кристаллы) или fJe(t0i)3= ((U2) (положит. кристаллы). В отрицат. нелинейном кристалле KDP условие Ф. с. при генерации второй гармоники выполняется при взаимодействии вида A<,((i)i)-i- ( Oi) = (0)2) или (Mi)-l- e(wi)=Arj(t02)- Подобные соотношения можно записать для др. типов трёхчастотных взаимодействий. [c.274]

Следует еще раз обсудить причины, которые обычно выдвигаются, чтобы объяснить расхождение между экспериментальными и теоретическими коэффициентами отражения МИС. Прежде всего, это несоответствие оптических констант веществ, которые обычно используются для интепретации, и тех, что практически реализуются в слоях МИС. В работе [66 ] измерение коэффициента от титануглеродной МИС было использовано для определения оптических констант титана в области аномальной дисперсии. Слои титана в образце имели толщину 26,4 А. Результаты оказались в прекрасном согласии с данными, полученными методом дисперсионных соотношений из известных значений киэффициекта поглощения [771. Таким образом, в данном случае константы титана в слоях МИС и в массивном образце совпадают. [c.444]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...