Рефракция оптическая

Оптическая рефракция. Оптическая рефракция является детально изученным и хорошо известным эффектом. Классический пример — распространение света (например, от восходящего или заходящего Солнца) над поверхностью моря. Коэффициент преломления воздуха над поверхностью моря плавно изменяется с высотой, что приводит к искажению формы солнечного диска. [c.176]

В главах 1 и 2 книги содержатся сведения о турбулентных флуктуациях показателя преломления и методах теории распространения электромагнитных волн оптического диапазона в случайно-неоднородных средах. Специальный раздел посвящен методам решения задач на локационных трассах. В главах 3—6 излагаются результаты экспериментальных и теоретических исследований статистических характеристик поля пучков оптического излучения, распространяющегося в турбулентной атмосфере на связных трассах. Анализируются средняя интенсивность, когерентность, пространственно-временная структура флуктуаций фазы и интенсивности излучения, случайная рефракция оптических пучков в зависимости от турбулентности на трассе и параметров приемной и передающей оптических систем. В главах 7 и 8 рассматриваются результаты исследований распространения лазерного излучения на локационных трассах. Дается последовательный теоретический анализ влияния интенсивности турбулентности, свойств отражающей поверхности и параметров лазерного источника, отражателя и приемника на эффекты, обусловленные корреляцией встречных волн. Систематизируются результаты экспериментальных исследований распространения лазерного излучения на трассах с отражением в турбулентной атмосфере. В главе 9 описаны методы и аппаратура лазерного зондирования атмосферной турбулентности. [c.6]

Основными источниками наиболее часто встречающихся на практике внешних естественных помех являются излучение небесных тел, Земли и ее покровов, атмосферы и ее образований, полярных сияний, а также искажающее влияние среды распространения излучения на сигнал. Последнее сказывается, главным образом, в ослаблении полезного сигнала в результате поглощения и рассеяния энергии излучения, а также в достаточно быстрых изменениях показателя преломления среды, приводящих к мерцанию и дрожанию изображений источников излучения. Кроме того, в ряде случаев необходимо учитывать медленные изменения показателя преломления среды, приводящие к рефракции оптических лучей. [c.38]

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]

Явления атмосферной рефракции затрудняют проведение научных исследований и применение ряда оптических методов решения технических задач. [c.113]

Эти работы, завершившиеся блестящим предсказанием конической рефракции, представляют основное из того, что сделано Гамильтоном в оптике. Он подошел к проблемам геометрической оптики с очень общей точки зрения, стремясь найти такое математическое соотношение, к которому сводились бы все проблемы этой науки. Он исходил при этом из мысли, что этап индукции, который он, как мы выше видели, считал в развитии всякой науки предшествующим этапу дедукции, для геометрической оптики уже завершен. История этой науки, по мнению Гамильтона, уже выявила наиболее общее свойство оптических явлений, которое, будучи сформулировано математически, должно быть положено в основу геометрической оптики. Излагая в кратком очерке историю оптики, Гамильтон прежде всего подчеркивает прямолинейность распространения света. Этот опытный факт в конце концов выкристаллизовывается в следующее важное положение, которое является фундаментальной теоремой оптики Связь между освещением и освещающим телом, или между рассматриваемым объектом и воспринимающим глазом, осуществляется посредством постепенного, но очень быстрого распространения некоторого предмета или влияния, или состояния, называемого светом, от светящихся или видимых тел вдоль математических или физических линий, называемых обычно лучами и оказывающихся при самых общих условиях точно или приближенно прямыми ). [c.807]

Для этой же цели в СССР и за рубежом также делались неоднократные попытки применить оптический -способ визирования при помощи прецизионного нивелира и марки, установленной на корпусе подшипника (см. гл. 8). Однако на практике было установлено, что точность измерения относительных высотных положений корпусов подшипников серьезно ухудшается из-за рефракции (преломления лучей), когда этот способ используется на горячем агрегате. Кроме того, погрешность измерения этим способом в практических условиях не остается постоянной. При неравномерных тепловых деформациях репера (опоры, на которой установлен оптический прибор) меняется положение его оптической оси. При увеличении расстояния между прибором и измеряемым объектом погрешность измерения увеличивается. [c.167]

Практический интерес к ВЧ-разряду и разряду переменного тока обусловлен рядом причин. Во-первых, благодаря периодическому во времени характеру ионизации эти разряды отличаются более высокой устойчивостью по сравнению с разрядами постоянного тока. Во-вторых, использование переменных полей позволяет использовать в качестве балластной нагрузки реактивные, например емкостные, элементы и сократить таким образом бесполезные потери энергии в разрядной цепи. Весьма важным техническим преимуществом ВЧ-разрядов и разрядов переменного тока является возможность создания газоразрядных камер с диэлектрическим покрытием электродов. И наконец, использование переменных полей обеспечивает симметричное выделение энергии, а следовательно, и распределение температур по зазору разряда, что существенно уменьшает отклонение излучения лазера от оптической оси из-за неоднородной рефракции в среде. [c.111]

Пусть оптическая сила линзы или ее рефракция, измеренная в диоптриях, равна D, тогда [c.537]

РИС. 4.8. а — участки нормальной поверхности двуосного кристалла 6 — коническая рефракция. Пластинка двуосного кристалла вырезана таким образом, чтобы ее поверхности были перпендикулярны одной из оптических осей. [c.101]

Для того чтобы изучить свойства конической рефракции, необходимо исследовать нормальную поверхность вблизи точки сингулярности Агд (рис. 4.8, а). Волновой вектор света, распространяющегося в направлении оптической оси, изображенной на рис. 4.8, а, можно записать в виде [c.102]

В настоящее время основным материалом интегральной оптики являются ориентированные монокристаллические пластины нио-бата лития, в которых различными методами (диффузией титана, ионной имплантацией, протонированием и др.) создаются оптические волноводы как с резким, так и с плавным изменением рефракции, В сочетании с различными вариантами металлизации, включая встречно-штыревые преобразователи, сконструированы и успешно применяются многие типы электроакустических-электро-оптических модуляторов, ответвителей, затворов, бистабильных элементов, трансфокаторов, дефлекторов, управляемых транспарантов, которые по величине управляющих напряжений и энергопотреблении совместимы с коммутирующими и программирующими СБИС и микропроцессорами. Вместе с тем ощущается необходимость как и в дальнейшей миниатюризации, так и в повышении функциональных возможностей имеющегося набора компонентов. [c.254]

Методы интерферометрического исследования прозрачных неоднородностей основаны на некоторых предположениях и допущениях. Прежде всего при анализе результатов предполагается, что, кроме особо оговоренных случаев, оптическая система является идеальной, полностью описываемой понятиями геометрической оптики. Предполагается также, что при прохождении светового луча через оптически неоднородную область его отклонение из-за рефракции пренебрежимо мало. [c.126]

В связи с этим на данном этапе представляется нецелесообразным производить определение состава магнезиально-железистых слюд но углу оптических осей. Лучшие результаты получаются, если пользоваться показателями преломления. Однако и здесь есть трудности, связанные в первую очередь со сложным характером изоморфных замещений, имеющих место в данном ряду слюд. Обычным для них является присутствие Ге , Ре , Т1, повышающих рефракцию, Р, Ы, понижающих ее и в результате встречного воздействия затрудняющих расшифровку суммарной рефракции или делающих ее невозможной, поскольку число оптических параметров меньше числа искомых компонентов. [c.170]

Классические способы формирования изображений с помощью оптических систем, состоящих из линз и зеркал, основаны на использовании явлений рефракции и преломления света. Известны также методы формирования изображений, основанные на явлениях дифракции и интерференции. [c.300]

Величина, обратная фокусному расстоянию линзы, называется оптической силой линзы, или рефракцией линзы. Рефракцию линзы можно найти расчетным путем, если известны параметры линзы [c.482]

Формула (5.10) учитывает влияние как рассеяния, так и рефракции оптического излучения. Из нее следуют формулы для двух частных случаев, соответствующих условиям слабого и сильного замутнения атмосферы. [c.156]

ОПТИКА НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД — раздел физ. оптики, в к-ром изучаются явления, сопровождающие распространение оптического излучения в оптически неоднородных средах, показатель преломления п к-рых не постоянен, а зависит от координат. Характер явлений и методы их исследования существенно зависят от характера изменения п и масштабд неоднородностей по сравнению с длиной волны света К. Оптич, неоднородностями являются поверхности или объёмы внутри среды, на (в) к-рых изменяется и. Независимо от физ. природы неоднородности она всегда отклоняет свет от его пер-вонач. направления. На поверхностях, разделяющих среды с различными н, происходят отражение света и преломление света. В среде с непрерывно изменяющимся п, когда относит, изменение п на расстояниях, сравнимых с очень мало (т. н. градиентная среда), световой луч, задаваемый величиной grad5 =п(1г1(13 в каждой точке волновой поверхности 8 х, у, г), меняет направление в зависимости от неоднородностей пространства, что приводит к его искривлению (рефракции). [c.424]

Под действием светового пучка, имеющего, напр., гауссову форму, нелинейная среда становится оптически неоднородной в центре пучка, где больше интенсивность, показатель преломления больше, чем для краёв пучка, а следовательно, фазовая скорость в центре будет меньше, чем по краям пучка. Это приведет к иска-жецню первоначально плоского волнового фронта, а лучи, распространяющиеся по нормали к фронту, искривляются (нелв-гейная рефракция) к оси (рис. 1, . Первоначально однородная среда становится своеобразной [c.415]

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]

В 1828 г. в Известиях Ирландской академии наук Гамильтон опубликовал одну из своих самых знаменитых работ — Теорию систем лучей . Исследуя системы оптических лучей, он исходил прежде всего из практических запросов их применения в оптических приборах. В третьем добавлешш к этому труду ученый на основании сложных математических вычислений предсказал существование нового, до тех нор неизвестного явления — внешней и внутренней конической рефракции в двухосных кристаллах. Открытие Гамильтона вызвало огромный интерес и впоследствии сравнивалось с открытием иланеты Нептуп на основе вычислений Леверье. [c.207]

Если оптическую силу очковой линзы, рефракция которой выходит за те пределы, внутри которых условие Чернина может быть выполнено, распределить на две или большее число линз, то уело- [c.540]

Очки для исправления аметропии, сопровождаемой астигматизмом. Для исправления аметропни, сопровождаекюй астигматизмом (или одного астигматизма), применяются системы, облада-1рщие равными оптическими силами в различных направлениях [9, гл. IX, с. 574 в качестве таких систем служат цилиндрические, цилиндро-сферические и торические линзы. Цилиндрические линзы могут применяться только тогда, когда в одном направлении глаз имеет нормальную рефракцию (нуль), а в перпендикулярном рефракцию D, отличную от нуля., Астигматизм глаза можно компенсировать цилиндрической линзой, у которой оптическая сила в главном сечении равна D диоптрий, а главное сечеине совпадает с плоскостью сечення глаза с ненормальной рефракцией. Если при этом линия зрения образует конечный угол с осью, появляется астигматизм, вызываемый тем, что расстояние между фокусами сагиттальных и меридиональных пучков не остается постоянным при изменении на- [c.540]

Существует много веществ, оптические свойства которых зависят как от направления распространения, так и от поляризации световых волн. К оптически анизотропным материалам относятся кристаллы, например кальцит, кварц и KDP, а также жидкие кристаллы. Эти материалы характеризуются многими необычными оптическими свойствами, такими, как двойное лучепреломление, оптическое вращение плоскости поляризации, поляризационные эффекты, коническая рефракция, электрооптические и акустооптические эффекты. Анизотропные кристаллы используются во многих оптических устройствах, например в призменных поляризаторах, поляризационных пластинах и в двулучепреломляющих фильтрах. Анизотропные нелинейные вещества используются также для достижения фазового синхронизма при генерации второй гармоники. Таким образом, очевидно, сколь важным для практического применения этих свойств является четкое представление о процессе распространения света в анизотропных средах. Данная глава целиком посвящена изучению распространения электромагнитного излучения в этих средах. [c.78]

В работе [ 107 ], в которой устанавливается теоретическая связь каустик с характеристиками сингулярного эластодинамического поля напряжений, указьшается, что другие экспериментальные методы (методы фотоупругости, муара, голографической интерферометрии, датчиков деформаций и др.) при применении к задачам динамики трещин имеют ряд недостатков. Так, оптические методы, основанные на обобщенном законе Ньюмарка-Максвелла, подвержены влиянию таких отрицательных факторов, как изменение индекса рефракции, несовер- [c.97]

Из числа материалов, практически используемых в промышленном производстве электрооптических приборов управления лазерными пучками (см. 7.4, 7.5), исторически наиболее широкое применение нашли кристаллы KDP и DKDP. Освоенность технологии и высокое оптическое совершенство в сочетании с размерами, обеспечивающ,ими изготовление элементов любой требуемой апертуры, обусловили сохранение этими кристаллами своего положения, несмотря на необходимость герметизации электрооптических элементов. Выращиваемые из расплава нерастворимые кристаллы ниобата и танталата лития также успешно используются в электрооптической технике. В этом случае ограничивающ,им обстоятельством является индуцируемое светом изменение рефракции. Для остальных кристаллов, приведенных в табл. 7.1, не преодолены до конца трудности технологического характера. Более подробно характеристики конкретных электрооптических материалов будут рассмотрены при описании соответствующих объемных и интегральных приборов. [c.201]

В этом же плане большой интерес представляет высокая волноводная эффективность протонпрованного ниобата лития [70]. В данном случае удачно сочетается наличие технологически обеспечиваемого градиента рефракции с полевым (электрическим или упругим) программируемым управлением, индуцируемым изменением оптической индикатрисы. [c.225]

Интересные перспективы в этом направлении открывает быстро идущее совершенствование технологии многослойных структур из. мономолекулярных пленок Ленгмюра — Блоджетт [97, 98], а также различных методов эпитаксии. Волноводное распространение света в многослойных структурах с заданным профилем рефракции обеспечивает благодаря высокой плотности световой мощности не только полевое (электрическое и акустическое) управление распространением потоков света, но и чисто оптическое. Следует отметить, что при волноводном распространении света согласование фаз осуществляется легче, чем при распространении [c.254]

Лазерный пучок, распространяюш,ийся в газе при давлениях порядка атмосферного, подвергается влиянию градиентов плотности газа, которые неизбежны в технологических установках, где применяется вынужденная конвекция. Ограничения применимости ЛТ, связанные с хаотической рефракцией зондируюш,его пучка в газовом потоке при повышенных давлениях могут быть преодолены транспортировкой пучка не в свободном пространстве, а в оптическом волокне. [c.206]

Весьма ценные сведения также дает изучение молекулярнооптических явлений рефракции, эффекта Керра и др. Однако напболее интересные сведения о строении атомов и молекул, о их энергетических состояниях, о вероятностях переходов между различными этими состояниями дают оптические спектры. [c.772]

Основные законы распространения света хорошо известны из курса оптики [1]. Это законы волновой линейной оптики, т. е. законы, определяющие распространение световых волп при малой интенсивности света. Из линейной оптики хорошо известно, что если и среде коэффициент преломления не постоянен, а, например, плавно изменяется, то прямолинейность распространения света нарушается, световые лучж и.чгибаютсн в направлении большего коэффициента преломления. Это так называемое явление оптической рефракции [1] ). [c.165]

Явление нелинейной рефракции в известной мере аналогично явлению оптической рефракции. Оно также состоит в изменении направления распространения света из-за неоднородности показателя преломления среды. Качественно различие оптической и нелинейной рефракции состоит в том, что если в первом случае неоднородпость показателя преломления существует сама по eles [c.165]

Структурная функция показателя преломления. Мелкомасштабные неоднородности показателя преломления воздуха п г) в оптическом диапазоне длин волн определяются, главным образом, хаотическими пространственно-временными вариациями температуры. Микропульсации поля температуры, в свою очередь, появляются в результате турбулентного перемешивания в термически стратифицированной атмосфере. Многочисленные наблюдения рефракции света из космоса Гречко и др., 1981), показали, что в верхней тропосфере и стратосфере постоянно присутствуют мелкомасштабные температурные неоднородности, представляющие собой сильно анизотропные слоистые образования. На существование анизотропных неоднородностей показателя преломления в стратосфере определенно указывают также исследования по радиолокационному зондированию стратосферы, в которых зафиксировано значительное превышение эхо-сигналов при вертикальном зондировании над сигналами при наклонном зондировании (Роттжер и др., 1981). [c.288]

Пульсации индекса рефракции N вызваны, главным образом, пульсациями поля температуры и давления оценка влияния пульсаций влажности на показатель преломления в оптическом диапазоне длин волн показывает, что она не играют существенной роли. В условиях развитой турбулентности пульсации скорости ветра, как известно, имеют колмогоровский спектр (типа (8.2.13)), в то же время параметры р я Т пульсируют хаотически и не обязательно следуют турбулентному движению. Наряду с этим, известно также (см. Гл 1), что такие комбинации этих параметров, как потенциальная температура 0 = (А +gz)I переносится в поле скоростей турбулетности без заметного изменения, т. е. величина 0 формально может рассматриваться как пассивная примесь, а потому так же, как и скорость потока, она подчиняется колмогоровскому спектру (8.2.13). В частности, для структурной функции пульсации 0 " потенциальной температуры 0 также справедлив закон двух третей (формула (8.2.11) при замене параметра [c.291]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...