Волна стоячая световая

СТОЯЧИЕ СВЕТОВЫЕ ВОЛНЫ. ОПЫТ ВИНЕРА [c.96]

Стоячая световая волна. Выражение (5.9) представляет собой уравнение волны, все точки которой имеют одинаковую фазу, амплитуда же, согласно выражению (5.10), периодически изменяется в зависимости от расстояния. Волну подобного типа принято называть стоячей. Так как амплитуда всегда величина положительная, то изменение ее знака на противоположный, согласно [c.96]

ГЛ. V. СТОЯЧИЕ СВЕТОВЫЕ волны ИЗ [c.113]

СТОЯЧИЕ СВЕТОВЫЕ ВОЛНЫ [c.113]

ГЛ. V. СТОЯЧИЕ СВЕТОВЫЕ ВОЛНЫ [c.115]

С действием радиационного давления в газовых и конденсированных средах связаны эффекты вынужденного рассеяния Мандельштама—Бриллюэна, стрикционный механизм самофокусировки лазерного пучка, пленение, нагревание и охлаждение резонансно взаимодействующих атомов и молекул в поле стоячей световой волны, селекция возбужденных и невозбужденных атомов [c.39]

В таких условиях нетрудно увидеть, что первая полоса почернения фотоэмульсии не совпадает с зеркалом, а отстоит от него на расстоянии Х/4 (по нормали). Как раз здесь располагается пучность электрического поля стоячей световой волны. Этот результат однозначно показывает, что фотохимическое действие света обусловлено электрическим полем световой волны. [c.28]

Формулы (5.52), (5.53) и (5.55) дают очень элегантную форму уравнений, описывающих взаимодействие между полем и веществом, и в дальнейшем мы будем их использовать. Эти уравнения охватывают большое число наиболее интересных с физической точки зрения процессов. Они позволяют не только рассмотреть процессы в резонаторе лазера, но дают также возможность описать явления распространения. Ко мы в данном контексте ограничимся процессами, протекающими в самом лазере. Поэтому нам нужно учесть, что лазерный резонатор образован зеркалами и, следовательно, мы, должны рассматривать стоячие световые волны. [c.124]

Стоячая световая волна [c.43]

В дисперсионном пределе взаимодействие атомного пучка с полем стоячей световой волны может быть описано с помощью гамильтониана [c.638]

В интервале времени О t tL, когда атом находится в поле стоячей световой волной, он чувствует потенциал [c.643]

Данная функция Вигнера описывает распределение атомов в фазовом пространстве до тех пор, пока они находятся в поле стоячей световой волны, т. е. при О t [c.648]

Левая колонка на рис. 20.4 показывает эволюцию начальной гауссовской сигары внутри области поля стоячей световой волны. Отметим, что из-за зависимости частоты осцилляторного потенциала, а, следовательно, и угловой скорости в фазовом пространстве от п, гауссовская сигара расщепляется на несколько сигарообразных составляющих, весовой коэффициент каждой из которых определяется статистикой фотонов. [c.650]

Рис. 20.7. Квантовая линза, соответствующая п-му фоковскому состоянию поля (справа), и эволюция атомного пучка в фазовом пространстве (слева). Здесь мы рассматриваем только отрезок Аж оси х. В течение времени взаимодействия со стоячей световой волной этот отрезок поворачивается на угол рп- В пределе малых углов поворота ( п 1 смещение вдоль оси х мало по сравнению с Аж. Далее в процессе свободной эволюции рассматриваемые точки фазового пространства остаются на одной прямой и пересекают фокальную линию ж = = Ж/ в один и тот же момент времени tf. При этом ширина Аж волнового пакета уменьшается и в момент пересечения линии ж = ж/ обращается в ноль

Функции Бесселя применяются во многих разделах теоретической физики. В квантовой оптике они появляются в импульсных распределениях атомов, рассеивающихся на стоячей световой волне. В этом приложении мы рассмотрим некоторые свойства функций Бесселя, а также применим метод стационарной фазы к их интегральному представлению. [c.740]

Решение различных задач о распространении С. может быть осуществлено при помощи уравнения (3) при соответственном задании граничных и начальных условий. В частности из уравнения (3) выводятся вспомогательные принципы оптики, принцип Гюйгенса, принцип Ферма, принцип прямолинейного распространения С. для однородной среды и различные другие положения геометрической оптики (см. Гюйгенса принцип, Ферма принцип). Явления, наблюдаемые при отражении, рассеянии, распространении С. в анизотропных средах, доказывают для всей шкалы светового спектра поперечность световых возмущений (см. Поляризация света). Световые колебания в изотропной среде происходят в плоскости, перпендикулярной к линии распространения. Свойства электромагнитных волн, излучаемых искусственными электрическими системами—радиостанциями (см.), вибраторами Герца (см.),— вполне совпадают с перечисленными свойствами С., т. е. распространяются с той же скоростью, поперечны и описываются ур-ием (3). На этом основании и по косвенным подтверждениям, получаемым из явлений взаимодействия С. и вещества, можно утверждать, что природа любых световых волн электромагнитная. При этом световой вектор, определяющий действия С. на вещество, есть вектор электрический, что доказано опытами со стоячими световыми волнами при фотохимическом действии (Винер) и при возбуждении флуоресценции (Друде и Нернст). [c.146]

Существование стоячих световых волн было впервые установлено экспериментально Винером [12]. Его установка показана на рис. 7.18. [c.261]

Замечательный пример представляет собой рассеяние электронов на стоячей световой волне. Это явление было предсказано П. Л. Капицей и П. А. М. Дираком 111] более 30 лет назад. Монохроматическая световая волна, отражаясь от зеркала, создает в пространстве периодически расположенные области, в которых электрическое поле мало (узлы) и в которых оно велико (пучности). Электроны должны рассеиваться под определенными брэгговскими углами так же, как электроны рассеиваются периодическим полем кристаллической решетки. Этот эффект удалось наблюдать [12] лишь в самое последнее время благодаря использованию мощного монохроматического светового импульса от лазера. Рассеяние электрона полем стоячей волны можно описать количественно в новых терминах как индуцированный комптон-эффект . [c.110]

Рис. 2.10. Стоячая световая волна в два разных момента времени

Опыт Винера со стоячими световыми волнами. Первый опыт со стоячими световыми волнами был выполнен в 1890 г. Винером. Схема установки Винера представлена иа рис. 5.4. Плоское металлическое (покрытое серебряным слоем) зеркало освещалось нормально падающим параллельным пучком монохроматического света. Плоская тонкая стеклянная пластинка П, поверхность которой покрыта тонким слоем (толщиной, меньшей V20 полуволны падающего света) прозрачной фотографической эмульсии, расположена на металлическом зеркале под небольшим углом ф к его поверхности. Отраженный от зеркала 3 лучок интерферирует с падаюидим в результате получается система стоячих световых волн. Согласно теории отражения света от металлической поверхности, первый ближайший к зеркалу узел электрического вектора расположится на поверхности зеркала, так как при таком отражении именно электрический вектор меняет свою фазу на противоположную. Следовательно, первый узел магнитного вектора расположится на расстоянии в четверть длины световой волны от зеркала. Таким образом, перед зеркалом будет наблюдаться система узлов (и пуч- [c.97]

Положим, что на поверхность стекла падает монохроматический свет длиной скажем красный. Отраженный от поверхности ртутного зеркала свет образует с падающим стоячие световые волны. В пучностях электрического вектора происходит максимальное разложение бромистого серебра (почернение) так, что в толще эмульсии образуются эквидистантные полупрозрачные слои серебра, расположенные друг от друга на расстояипн Хх/2. Если на обрабо- [c.98]

Стоячие световые волны, обриаонанные встречными пучками (а) и пучками, сходящимися под углом, 1 180 (й) [c.360]

Опыт Винера, позволивший впервые получить стоячие световые волны, показал также, что фотографическое действие световой волны связано с ее электрическим вектором. Позднее Друде и Пернет (1892 г.) повторили опыт Винера, заменив фотографический слой тонкой пленкой флуоресцирующего вещества, и также обнаружили, что максимум действия лежит в областях пучностей электрического вектора. Аналогичный опыт с фотоэлектрическим слоем был осуществлен Айвсом (1933 г.) и в этом случае, как и следовало ожидать, эффект вызывался электрическим вектором. [c.117]

А. Беккерель регистрировал фотографии на фотопластинках, у которых эмульсионный слой был нанесен на полире ванное серебро. Как это ни удивительно, оказалось, что такие плаЬтинки без помощи каких-либо красителей воспроизводили также и цвет зарегистрированного на них объекта. Теория этого эффекта, тщательно обоснованная экспериментом, была впоследствии создана Г. Липпманом. Г. Липпмап показал, что причина этого явления заключается в следующем. При экспозиции над полированной поверхностью серебра возникает объемная слоистая картина стоячих световых волн, которая впечатывается затем в толщу эмульсионного слоя. При наблюдении фотографии излучение белого естественного света интерферирует на запечатленных в эмульсии слоях картины стоячих волн таким образом, что фотография выбирает из белого света и отражает излучение только [c.31]

На основе этих представлений Г. Липпман разработал метод цветной фотографии, который хотя и не получил практического применения, одиако представляет в данном случае интерес с точки зрения наглядной иллюстрации данного явления. Схема метода Липпмана приведена на рис. 12. Излучение некоторого объекта (лучи 1, h, h) фокусируется объективом фотоаппарата О на фотопластинку, повернутую таким образом, что изображение проецируется на эмульсионный слой с через стеклянную подложку а. К обратной сто-poiHe эмульсионного слоя с вплотную прилегает ртутное зеркало z. Фотопластинка изготавливается по специальной технологии, разработанной Липпманом, и отличается очень высокой разрешающей способностью, а также тем, что ее эмульсионный слой прозрачен. (Такие фотопластинки, известные под названием липпмановские , широко используются и в настоящее время). Пройдя через прозрачный эмульсионный слой с, излучение объекта отражается в обратном направле-ни ртутным зеркалом z. В результате сложения падающего и отраженного излучения над поверхностью зеркала возникает стоячая световая волна, пучности которой di, d , d-> представляют собою систему плоскостей, параллельных поверхности зеркала и отстоящих друг от друга на расстоянии, равном половине длины волны падающего излучения, т. е. на расстоянии порядка четверти микрона. Если падающее излучение немонохроматично, то по мере удаления от поверхности зеркала концентрация света в пучностях уменьшается и распределение интенсивности света становится равномерным. Характерная зависимость интенсивности стоячей волны от расстояния до поверхности зеркала приведена в нижней части рис. 12. [c.32]

Рис. 12. Схема метода цветно11 фотографии Липпмана. Излучение некоторого объекта (лучи U, k, k) с длиной волны Ха фокусируется объективом фотоаппарата О на фотопластинку F. Пройдя стеклянную подложку фотопластинки а и прозрачный эмульсионный слой с, это излучение отражается от ртутного зеркала г. В результате сложения падающего и отраженного излучения над зеркалом возникает стоячая световая волиа, пучности которой представляют собою систему слоев, параллельных поверхности зеркала г и расположенных на расстоянии Яо/2. Распределение интенсивности такой стоячей волны в зависимости от расстояния до поверхности зеркала г приведено в нижней части рисунка. После экспозиции и проявления в эмульсионном слое с образуется система плоских металлических зеркал, расположенных на расстоянии Хо/2 друг от друга. Оказывается, что если на такую систему падает излучение белого света, то она выбирает из этого света и отражает излучение только той длины волны, которое экспонировало фотопластинку

Впоследствии Друде и Нернст в аналогичных опытах (1892) показали, что флуоресценция вещества под действием стоячей световой волны также максимальна в пучностях электрического поля. Затем Айвс (1933) обнаружил, что фотоэффект тоже вызывается электрическим полем световой волны. [c.28]

Эффект Капицы — Дирака. Этот зффект заключается в рассеянии влектронов на дифракционной решетке, образованной стоячей световой волной [17]. При нормальном падевии электронов на волну угол рассеяния определяется условпем Брэгга — Вульфа в = 2пггк/р, где р — импульс. электрона. Теория эффекта рассмотрена в работе [18] экспериментальное наблюдение эффекта описано в работе [19]. Стоячая световая волна может рассеивать и атомы за счет силы светового давления [6, 20]. [c.108]

В одномодовом лазере с доплеровски уширенной линией (например, в Не —Ые-лазере) выходная мощность по мере изменения длины резонатора (или, что эквивалентно, частоты) достигает своего максимума на частоте, соответствующей центру лазерной линии. Данное явление, предсказанное Лэмбом (см. книгу [6], указанную в литературе к гл. 1), впервые наблюдали Макфарлэйн и др. [45], а также Зоке и Джаван [46]. Это связано с тем, что каждая частица, движущаяся с тепловой скоростью, видит две бегущие волны, из которых составлена картина стоячих волн, соответствующая моде резонатора, причем частоты этих волн сдвинуты вверх или вниз относительно центральной частоты 1 . Ширина провала, образующегося на кривой усиления, определяется в данном случае уже не доплеровской, а естественной шириной линии. Аналогичный эффект наблюдается всякий раз, когда стоячая световая волна взаимодействует с поглощающей или [c.551]

Движение атомов через резонатор атомно-резонаторный микроскоп. Подход, основанный на оптических резонаторах, был впервые зазработан группой Кимбла, который в настоящее время работает в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене. Они продемонстрировали так называемое вакуумное расщепление Раби в оптической области. Совсем недавно они использовали оптический резонатор с большим р-фактором для измерения движения атомов в поле стоячей световой волны. Отдельные атомы выпускались из магнито-оптической ловушки (МОЛ) в гравитационном поле, как показано на рис. 1.15. Такая ловушка использует силы, действующие на атом из-за взаимодействия дипольного момента с неоднородным магнитным полем. После того как ловушка выключена, атомы падают, пролетая через зезонатор. Так как расстояние между двумя зеркалами чрезвычайно мало, порядка 100 мкм, большинство атомов не попадает во входную щель. Несмотря на это, несколько атомов оказываются в резонаторе. Лазер накачивает в резонатор излучение, а фотодетектор регистрирует прошедший свет. Из-за сильной связи с полем атомы меняют интенсивность прошедшего излучения, и попадающий на детектор световой поток уменьшается в то время, когда атом пересекает резонатор, как показано на рис. 1.16. Таким способом можно наблюдать отдельные атомы, которые проходят через резонатор и взаимодействуют с его полем. [c.36]

Рис. 1.20. Экспериментальная схема наблюдения оптического эффекта Штер-на-Герлаха. Атомы гелия в состояниях S и S пересекают стоячую световую волну, чей период больше ширины атомного пучка. Такое условие реализовано при отражении стоячей волны от стеклянной пластины под некоторым углом. При этом, как показано на вставке, создаётся структура типа стоячей волны, чей период гораздо больше оптической длины волны. В полной аналогии со знакомым эффектом Штерна-Герлаха, S-атомы отклоняются в двух направлениях, соответствующих их внутренним состояниям. Атомы в состоянии не чувствуют лазерное поле и движутся без взаимодействия. Взято из работы Т. Sleator et al, Phys. Rev. Lett. 1992. V. 68. P. 1996

Рис. 1.23. Галерея квантовых состояний движения, вызывающих характерную динамику внутренних состояний иона, находящегося в ловушке Пауля и взаимодействующего с классической стоячей световой волной. Когда движение представляет собой собственное фононное состояние, внутренняя динамика демонстрирует затухающие рабиевские осцилляции (наверху). Если движение соответствует начальному тепловому состоянию (посередине), внутренняя динамика проявляет достаточно нерегулярные осцилляции, которые позволяют реконструировать начальное экспоненциальное распределение фононов, показанное на вставке. Случай сжатого состояния движения (внизу) также приводит к достаточно нерегулярным осцилляциям. Взято из работы D.M. Meekhof

Применение стоячих световых волн лежит в основе способа цветной фотографии, разработанного Липпма-ноы [15]. Пластинка, покрытал прозрачной мелкозернистой фотоэмульсией, экспонируется в камере так, что эмульсия обращена в сторону, противоположную падающему свету. Непосредствеппо к эмульсии прилегает отражающий слой ртути (рис. 7.19). Предполол<им для простоты, что пластинка освещается падающим нормально квазимонохроматическим светом с длиной волны А,о. Так как фотохимическое действие максимально в пучностях электрического поля (см. уравнение (116)), то в проявленной пластинке серебро образует систему эквидистантных слоев, параллельных поверхности эмуль-расстоянием между ними, равным кJ2. Если теперь падающим белым светом нормально к ес поверхности. [c.262]

Эффект стоячести световой волны состоит в том, что в ней в отличие от бегущей волны нет ненулевых средних за период потоков энергии. Зато в ней есть средние градиенты поля, которые, как мы увидим, проявляются в наличии градиентных сил, действующих на заряд, помещенный в стоячую световую волну. [c.97]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...