Рассеяние некогерентных пучков

РАССЕЯНИЕ НЕКОГЕРЕНТНЫХ ПУЧКОВ [c.213]

В другом методе ослабления лазерного пучка пользуются тонкими проволочными сетками или экранами для отражения или рассеяния известной части энергии [166]. Обычно их рассчитывают на основе простой геометрической оптики, так что ослабление пропорционально доле площади, перекрываемой проволочками. Сетки можно поворачивать и тем самым плавно изменять ослабление приблизительно в 2 или 4 раза, а пара сеток, установленных под прямым углом друг к другу, позволяет менять ослабление в еще больших пределах. Характеристики таких сеток рассчитываются без учета дифракционных эффектов, а поэтому размеры проволоки и расстояние между ними должны во много раз превышать длину волны. Кроме того, в пучок должно вмещаться много проволок, иначе будут получены ошибочные результаты. Большое число таких сеток с разными угловыми ориентациями трудно установить в ряд (для сильного ослабления) при работе с хорошо коллимированными пучками, но для некогерентных пучков была продемонстрирована возможность большого ослабления [167]. Итак, хотя такие сетки способны выдерживать большие пиковые мощности, они наиболее пригодны для пучков со сравнительно большими сечениями. Сетки из параллельных проволочек создают также некоторые поляризационные эффекты, пропуская несколько больше излучение, поляризованное перпендикулярно проволокам, нежели излучение, поляризованное параллельно. [c.139]

Рассмотрим теперь недавно открытый метод измерения фазы амплитуды рассеяния как функции угла рассеяния. Этот метод основан на исследовании флуктуаций в некогерентных пучках. Для более ясного понимания основной идеи этого метода обратимся к обычному эксперименту по рассеянию и рассмотрим развитие процесса рассеяния во времени. [c.112]

Понятие ансамбля хорошо известно в квантовой механике. Простым примером является описание падающего пучка частиц в теории рассеяния. Падающий пучок в опыте по рассеянию состоит из многих частиц, но в теории рассеяния частицы рассматриваются по одной. Именно, вычисляется сечение рассеяния для одной падающей частицы, а затем сечения для всех частиц складываются, чтобы получить физическое сечение. Основным в этом методе является предположение, что фазы волновых функций частиц в падающем пучке некогерентны. Таким образом, в действительности рассматривается ансамбль частиц. [c.207]

При наличии значительной оптической неоднородности среды определенная часть электромагнитных волн, излучаемых обратно возбужденными атомами и молекулами, является некогерентной по отношению к первичным волнам и рассеивается во все стороны. В результате такого рассеяния энергия первичного пучка света постепенно уменьшается, так же как и при необратимом переходе энергии возбужденных атомов в другие формы энергии. [c.98]

При некогерентном рассеянии происходит перераспределение рассеянного излучения по частотам, и член, соответствующий приращению энергии пучка за счет рассеяния излучения, запишется в виде [c.337]

Естественный падающий свет можно представить как некогерентную смесь двух волн одинаковой интенсивности, линейно поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях, например вдоль осей J и I/ на рис. 2.14. Поэтому и дипольный момент р рассеивающей частицы будет совершать колебания вдоль осей хну. При наблюдении перпендикулярно первичному пучку, т. е. вдоль оси у(0 = л/2), рассеянный свет будет полностью поляризован, так как распространяющееся в этом направлении излучение обусловлено только колебаниями р вдоль оси х. По мере изменения угла 0 от значения л/2 (в обе стороны) к поляризованному вдоль оси X рассеянному свету неизменной интенсивности примешивается не когерентный с ним свет, поляризованный в плоскости yz (рис. 2.14), интенсивность которого изменяется как os B. В результате степень поляризации рассеянного света постепенно уменьшается, обращаясь в нуль для 0 = 0 и 0 = л, а его интенсивность изменяется как 1 + os 0. Этим объясняется индикатриса рассеяния естественного света, приведенная на рис. 2.13. [c.118]

Несмотря на то что электронная волна может терять энергию или становится некогерентной относительно упруго рассеянного пучка, она сохраняет когерентность, или способность интерферировать сама с собой. Если процесс диффузного рассеяния соответствует изменению вектора рассеяния q, как показано на фиг. 12.4, то между точками h q, где h— вектор обратной решетки, будет иметь место л-волновая динамическая дифракция, причем взаимодействие будет зависеть от структурных амплитуд Ф(Ь1 — hj) и соответствующих ошибок, связанных с возбуждением. Расчет для области III следует проводить отдельно для каждого вектора в пределах зоны Бриллюэна (или основной элементарной ячейки обратной решетки). [c.276]

Б этой простой модели мы предполагаем, что рассеяние (когда речь идет об адиабатических флуктуациях) происходит на звуковых волнах, которые спонтанно возникают, распространяются и поглощаются в жидкости одна волна сменяется другой, причем между последовательными волнами одинаковой частоты не существует фазового соотношения. В результате при освещении жидкости монохроматическим пучком рассеянное излучение описывается суммой некогерентных членов каждый член уменьшается во времени по такому же закону, как и соответствующая звуковая волна. Каждый член выражения, описывающего ноле рассеянного света, имеет вид [c.157]

До сих пор мы рассматривали только рассеяние частиц, описываемых волновой функцией, т. е. частиц, находящихся в чистых состояниях. Кроме энергии и импульса, состояние частиц характеризовалось определенными квантовыми числами, как-то спином, изотопическим спином, их проекциями ia заданное направление и т. д. Экспериментально приготовленный пучок необязательно таков. Вместо этого данные квантовые числа а для пучка могут быть распределены с некоторой вероятностью. При этом нужно различать случаи, когда смесь этих квантовых состояний является когерентной или некогерентной. Оба случая описываются с помощью матрицы плотности. [c.213]

Можно отметить, что волны, рассеиваемые в одном и том же направлении различными частицами, облучаемыми одним и тем же световым пучком, все же связаны некоторыми фазовыми соотношениями и могут интерферировать. То обстоятельство, что длина волны сохраняется при рассеянии неизменной, означает, что рассеянные волны оказываются или в фазе и усиливают друг друга, или в противофазе и гасят одна другую, или, наконец, будут в каком-нибудь промежуточном фазовом соотношении. Предположение о том, что рассеивают независимые частицы, означает, что систематическое соотношение между этими фазами отсутствует. Незначительное перемещение одной частицы или небольшое изменение угла рассеяния может полностью изменить фазовые сдвиги. В результате оказывается, что для всех практических целей интенсивности света, рассеянного различными частицами, должны складываться без учета фазы. Создается впечатление, что рассеяние различными частицами является некогерентным, хотя, строго говоря, это неверно Исключение должно быть сделано для углов рассеяния, практически равных нулю. В этих направлениях нельзя наблюдать рассеяние в обычном смысле (см. гл. 4). [c.13]

Предполагается, что некогерентные процессы в среде 2, могущие сопутствовать явлению отражения и преломления, отбирать энергию из прошедшего пучка и частично вносить ее в направлении отраженного пучка (комбинационное рассеяние, люминесценция и т. п.), отсутствуют здесь эти процессы не рассматриваются. [c.20]

Преобразование Фурье по координатам уравнения (2.293) определяет пространственный и временной спектр флуктуаций поля деформаций. Двухчастичный корреляционный оператор 1,2 в (2.292) описывает некогерентное рассеяние на хаотических неоднородностях тензора модулей упругости трещиноватой среды, а одночастичные усредненные функции Грина и 0 в (2.292) описывают проходящие, отраженные и преломленные на регулярных неоднородностях среды пучки. [c.101]

Таким образом, диффузное рассеяние опорного пучка, обеспечивающее квазиодно родное распределение излучения всех поперечных мод в плоскости голографирования, позволяет зарегистрировать соответствующий набор пространственных несущих без разрывов и других искажений, обусловленных взаимной некогерентностью различных мод. Вследствие этого восстановленное изображение оказывается свободным от типичных для случая голографирования в многомодовом излучении помех. Наблюдаемое в достаточно широком интервале углов и локализованное в плоскости голограммы восстановленное изображение представляет собой результат суперпозиции множества злементарных изображений, создаваемых дифрагированными световыми волнами различных направлений. При использовании протяженных и полихроматических восстанавливающих источников согласно (2.10) интервал углов, в котором наблюдается сфокусированное изображение, увеличивается, в том числе вследствие дисперсии. Иными словами, наблюдаемая картина есть результат некогерентной суперпозиции всей совокупности спектральных и пространственных составляющих восстанавливающего пучка. [c.50]

Распространение указанных выводов на самосветящиеся объекты (отсутствие когерентности) особенно важно потому, что и при осве-пщнном объекте далеко не всегда имеет место полная когерентность. Точки освещенного объекта посылают вполне когерентный свет только в том случае, если угловые размеры источника настолько малы, что угол, под которым он виден из места расположения предмета, мал по сравнению с Я/с(, где X — длина световой волны, а — расстояние между освещаемыми точками объекта. Действительно, в этом случае волны, доходящие от разных точек источника до освещаемых точек, имеют различие в фазах, малое по сравнению с 2я (см. упражнение 129), так что интерференция волн, рассеиваемых нашими точками, даст практически один и тот же эффект, от какой бы точки источника ни пришла освещающая волна (когерентность). Наоборот, когда угловые размеры источника велики по сравнению с Х1с1, то свет, приходящий к освещаемым точкам от разных точек источника, будет иметь всевозможные разности фаз от нуля до 2я, и, следовательно, рассеянные нашими точками волны могут давать самые разнообразные интерференционные картины (некогерентность). При промежуточных размерах источника когерентность будет осуществляться в большей или меньшей мере. В реальных условиях освещение объекта в микроскопе производится широкими пучками лучей, и полная когерентность, как правило, не имеет места. [c.355]

В К. с. к. р. регистрируют рассеянный сигнал в специально выбранном спектральном диапазоне, свободном от засветок возбуждающего излучения и паразитных некогерентных эффектов типа люминесценции (обычно используется антистоксова спектральная область). Высокая коллимировапность пучка когерентно рассеянного излучения позволяет эффективно выделять полезный сигнал на фоне некогерентных засветок и помех при использовании в качестве источников зондирующего излучения узкополосных стабилизироваи-ных лазеров достигается высокое спектральное разрешение полос КР, определяемое свёрткой спектров источников. Благодаря интерференц. характеру формы спектральной линии с помощью К. с. к. р. удаётся наблюдать интерференцию нелинейных резонансов разной природы (в частности, электронных и колебат. резонансов в молекулярных средах). Исключительно высокая разрешающая способность отд. модификаций К. с. к. р. путём подбора условий интерференции даёт возможность выявлять скрытую внутр. структуру неоднородно уширенных полос рассеяния, образованных наложившимися друг па друга линиями разной симметрии. Многомерность спектров К. с. к. р. обеспечивает значительно более полное, чем в спектроскопия спонтанного КР, изучение оптич. резонансов вещества. В К. с. к. р. разработаны методы получения полных комбинац. снектров за время от 10 с до 10 с. [c.391]

При использовании ЧКХ следует различать два случая работа оптич. системы в условиях когерентного освещения (напр., объект освещается сколлимированным лазерным пучком) и некогерентного (самосветящиеся объекты или объекты, освещённые рассеянным светом протяжённых источников). [c.448]

Спекл-структуру, наблюдаемую в спроецированном на экран изображении, вызывают два источника спекл-структура, присущая самому изображению, и спекл-структура, возникающая при рассеянии света экраном. Размеры зерен спеклов изображения можно уменьшить, есЛи использовать восстанавливающий пучок большего диаметра, в то время Как влияние второго источника можно уменьшить, если сделать отраженный от экрана свет пространственно-некогерентным. Существует много способов разрушения пространственной когерентности отраженного света к ним относятся, например, перемещение проекционного экрана, использование экранов из жидкого кристалла, возбуждаемых переменным напряжением, которое заставляет колебаться молекулы, рассеивающие свет, а также использование люминесцентных панелей. Последние стремятся поглотить падающее на них излучение и затем некогерентно его переизлучить, но на больших длинах волн. [c.250]

В последнее время были экспериментально исследованы еще несколько генерационных схем взаимного обращения некогерентных световых пучков (рис. 4.21). Во всех этих конфигурациях взаимно некогерентные световые пучки А и В каждый вместе со своим рассеянным светом записывают последовательность пропускающих решеток, преобразующих А в пучок, сопряженный по отношению к В (и наоборот). Исследования структуры, возникающей в области пересечения пучков, показали [46], что в кристалле возникает не одна решетка, а непрерывный ряд решеток, при дифракции вызывающих плавное искривление пучков. Для описания этого явления, по-видимому, потребуется модификация элементарной теории смешения четырех плоских волн. [c.150]

В простейшем варианте пучок непрерывного лазера пропускается через кристалл ВаТЮз, в котором он испытывает сильное ослабление в результате светоиндуцированного рассеяния ( 2.2). Достижение нужной степени ослабления осуществляется управлением усиления за проход при изменении угла падения пучка на кристалл. Пучок легко ослабляется в десятки раз. Допустимые пределы интенсивности 1 I 100 Вт/см . Нижний предел определяется темновой проводимостью ( 2.1), верхний — тепловым разрушением сегнетоэлектрической фазы (для ВаТЮз точка Кюри равна Т 120 °С). Свет, выводимый из пучка, не поглощается, а только изменяет направление своего распространения. Необходимые потери связаны лишь с записью решеток. Естественно, что некогерентный свет в указанном процессе не участвует. При необходимости эффективного использования всего излучения (в том числе и выводимого из падающего пучка) выгоднее использовать двухпучковые схемы, а также все схемы саКюнакачиваю-щихся лазеров на четырехволновом смешении. В эксперименте пучок Аг -лазера (488 нм, 12 мВт) фокусировался на кристалле ВаТЮз. прозрачность которого через 120 мс выходила на стационарное значение 2 % в схеме с рассеянным светом и 5 % в схеме с ФРК-лазером с полулинейным резонатором (отметим более эффективное ослабление пучка в отсутствие лазерной генерации). Описанный нелинейный ограничитель мощности лазерных пучков обладает рядом достоинств [14] работа во всем видимом и ближнем ИК диапазонах, возможность одновременного ослабления нескольких пучков с различными углами падения и/или длинами волн (в том числе с малыми длинами когерентности), многократное использование одного кристалла путем стирания наведенных решеток и др. [c.238]

Кристаллические иейтроиные фильтры. Для системы беспорядочно ориентированных кристаллитов в по-ликристаллическом нейтронном фильтре условие Вульфа — Брегга удовлетворяется только для нейтронов с длиной волны К<а2с1щ, гда — максимальное меж-плоскостное расстояние кристаллической решетки. При прохождении пучка нейтронов через такой фнльтр из пучка вследствие когерентного рассеяния будут выводиться нейтроны с К< 2 т- Ослабление нейтронов с К > 2йщ происходит за счет процессов некогерентного упругого рассеяния, теплового неупругого рассеяния и поглощения. Для многих веществ сечения последних трех процессов много меньше, чем сечение когерентного рассеяния, поэтому в пучке, прешедшем через фильтр, практически отсутствуют нейтроны с K< 2d . [c.929]

НОГО рассеяния в каждой точке, возникающего из-за наличия фононов с одинаковыми компонентами ц,перпендикулярными пучку,заметно уменьшает зависимость интенсивности диффузного рассеяния от протяженности корреляции фононов, так что все предположения относительно длины корреляции фононов имеют тенденцию приводить к одному и тому же результату, если используется некогерентное сложение интенсивностей в соответствии с формулой (12.36). В данном случае характерная для брэгговских пучков осцилляция интенсивности с толщиной почти исключается. Это соответствует экспериментальным наблюдениям, состоящим в том, что темнопольные изображения клинообразных кристаллов, полученные с помощью псевдоупругого диффузного рассеяния (по большей части теплового) дают широкие полосы с очень слабым контрастом [49, 106, 392]. [c.278]

Диффузное рассеяние в электронных дифракционных картинах состоит из псевдоупругого рассеяния, обязанного тепловым колебаниям атомов, разупорядочению атомов или дефектам кристалла, плюс неупругое рассеяние вследствие возбуждения электронов . Для толстых кристаллов становится существенным многократное диффузное рассеяние с более широким распределением по углу и энергии. Поскольку процессы рассеяния дают электронные пучки, некогерентные с падающим и с каждым другим лучом, можно считать, что диффузное рассеяние возникает внутри кристалла. Однако в противоположность случаю линий Косселя, где излучение рент- [c.320]

Предполагается, что пучки независимы друг от друга, т. е. некогерентны. Тогда абсолютные величины и фазы функций Е1 и 2 флуктуируют независи.мо. Для простоты будем сначала считать, что все четыре пучка лежат в одной плоскости, что оба падающих пучка полностью поляризованы в направлении, перпендикулярном этой плоскости, и что каждый детектор регистрирует излучение, поляризованное только в этом направлении. Если посредством А (/г) обозначить амплитуду рассеяния на частоте и г-го пучка в направлении /-Г0 детектора, то компонента рассеянного поля, которую зарегистрирует /-Й детектор, будет равна [c.114]

Значение параметров Стокса видно из следующего рассуждения. Пусть простая волна с произвольным состоянием поляризации проходит через какой-либо оптический прибор, не вызывающий некогерентных эффектов, так что выходящая волна остается тоже простой. Прибор может вызывать рассеяние, отражение или преломление, а также может содержать двоякопре-ломляющие кристаллы, пластинки поляроида, пластинки в четверть волны и т. д. Входящая волна представляется двумя составляющими поля и Его относительно произвольной плоскости отсчета, проходящей через направление распространения входящего пучка. Подобно этому выходящая волна представляется составляющими поля и Ег относительно плоскости отсчета, проходящей через выходящий пучок. [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...