Закон дисперсии волн света

В среде с нелинейным показателем преломления мощная световая волна сама определяет величину и закон дисперсии фазовой скорости у((о, /) = /Re ( О, I) и коэффициента поглощения б(о), 1)= <а/с)Х X Im ге (о), /) среды, в которой она распространяется,—происходит само-воздействие света. [c.67]

Определение дисперсии пульсаций интенсивности плоской световой волны через индекс мерцаний. Плотность распределения вероятностей Р(1х) логарифмически нормального закона для интенсивности света зависит от [c.298]

Однако имеются экспериментальные методы заглянуть в макроскопическую систему, практически не возмущая ее. Например, один из эффектов нелинейной оптики — комбинационное рассеяние света на поляритонах — дает возможность измерить равновесные моменты поля и закон дисперсии поляритонов в области малых к ( 6.6). Ири рассеянии нейтронов или рентгеновских волн измеряется дисперсия со поляритонов или других элементарных возбуждений конденсированного вещества во всей зоне Бриллюэна. [c.117]

Тогда из (8.16) видно, что для длинных волн и фазовая, и групповая скорости могут быть больше скорости света с в вакууме. Но ведь ни один сигнал не может распространяться со скоростью, большей с. (Мандельштам в работе [1] доказывает это утверждение, анализируя распространение сигнала в двух инерционных системах, движущихся друг относительно друга с постоянной скоростью Уо- ) В нашем примере парадокс объясняется просто закон дисперсии и, следовательно, формула для Vф выведены для несжимаемой жидкости. Предположение же о несжимаемости противоречит теории относительности. [c.184]

Во-первых, коэффициент поглощения зависит от длины волны и поэтому закон Бугера — Ламберта — Бера справедлив лишь для строго монохроматического излучения. Дисперсия величины к становится особенно сильной вблизи резонанса частоты падающего света с частотами собственных колебаний электронов в атомах. При этом резко возрастают амплитуды вынужденных колебаний электронов и увеличивается вероятность перехода их энергии в энергию хаотического теплового движения. Таким образом, излучение различных длин волн на одном и том же участке пути поглощается в различной степени, а лучи с частотами, близкими к резонансной, практически полностью поглощаются в слое очень малой толщины. [c.100]

Так, у кварца при пропускании лучей желтого света а=122 м-. Зависимость вращательной способности от длины волны (вращательная дисперсия) приблизительно определяется законом Био [c.224]

Основная зависимость интенсивности рассеянного света от частоты определяется множителем в (2.85). В самом деле, если материал взвешенных сферических частиц прозрачен в видимой области, зависимость поляризуемости 01(0 ) от частоты, обусловленную дисперсией е (а ) в (2.84), можно не принимать во внимание по сравнению с сильной зависимостью и>. Интенсивность рассеянного мутной средой света оказывается обратно пропорциональной четвертой степени длины волны. Этот результат известен как закон Рэлея. Коротковолновое излучение рассеивается сильнее, поэтому при рассеянии белого света получается голубой оттенок, а прошедший свет, обедненный голубыми лучами, имеет красноватый оттенок. [c.119]

Магнитное поле влияет на поляризацию света и в поперечном случае, так как дисперсия при и J Б различна. Поэтому линейно поляризованный свет, электрический вектор которого наклонен к магнитному полю на угол в 45°, превращается в эллиптически поляризованный свет эффект Фойгта). В качестве примера эффекта Фарадея на рис. 87 представлены измерения в ОаАз. Из (75.20) и (75.9) следует, что угол Фарадея со со /со . Таким образом, эффект линеен по В и квадратичен по длине волны. Закон А,, как видно из рисунка, хорошо выполняется для широкого интервала длин волн. [c.300]

Обратимся теперь к экспериментальной проверке соотношения (5.11). В табл. 1 сопоставлены экспериментально измеренные значения п и для ряда веществ (показатели преломления относятся к желтой линии натрия). Для газов, приведенных в этой таблице, закон Максвелла (5.11) хорошо согласуется с опытом. Для жидких углеводородов согласие хуже. Для воды и спиртов, а также для большинства других твердых и жидких тел наблюдаются резкие нарушения соотношения (5.11). Однако в этом нет ничего неожиданного. Дело в том, что значения е, приведенные в табл. 1, относятся к статическим электрическим полям, а значения п — к электромагнитным полям световых волн, частоты которых порядка 5 10 Гц. Диэлектрическая проницаемость е обусловлена поляризацией диэлектрика, т. е. смещением заряженных частиц внутри атомов и молекул под действием внешнего электрического поля. Для правильного сопоставления надо брать значения е, измеренные в электрических полях тех же частот. Действительно, атомы и молекулы обладают собственными частотами, так что амплитуды (и фазы) вынужденных колебаний электронов и ядер, из которых они состоят, зависят от частоты внешнего электрического поля. Особенно сильную зависимость следует ожидать в тех случаях, когда частота внешнего поля близка к одной из собственных частот атомов или молекул (резонанс ). В результате возникает зависимость показателя преломления вещества от частоты световой волны — так называемая дисперсия света. [c.38]

Собаки также могут слышать некоторые ультразвуковые волны. Допустим, что человек дует в свисток Галь-тона ), создающий волны с частотой, превышающей 18 000 Гц в то время как стоящий рядом другой человек услышит только слабое шипение, собака может услышать свист на расстоянии до полутора километров. Ультразвуковые волны можно сделать более проникающими по сравнению с обычными звуковыми волнами в том смысле, что они легче образуют направленный пучок, подобно лучу света от карманного электрического фонарика. Эта способность концентрации Волн в один луч увеличивается с ростом частоты. В то время как радиорепродуктор колеблется с частотой нескольких сотен герц, и эффективность его излучения одинакова во всех направлениях, колебания кристалла, частота которых может превышать миллион герц, создают ультразвуковые волны, которые могут образовывать прямолинейные лучи, подобные световым лучам. Как и световые лучи, ультразвуковые лучи могут отражаться плоским зеркалом (или фокусироваться вогнутым) без большой потери мощности. В сущности, звуковые и ультразвуковые волны подчиняются всем обычным законам волнового движения. Им, так же как и световым волнам, свойственны, например, отражение, преломление, дисперсия, интерференция и дифракция. Однако продемонстрировать и использовать указанные свойства ультразвуковых волн значительно легче, чем обычных звуковых волн, так как длина ультразвуковой волны во много раз меньше длины обычных звуковых волн поэтому для экспериментов можпо применять весьма малые зеркала, линзы, дифракционные решетки и так далее. [c.124]

Наличие массы покоя у фотона привело бы к ряду следствий, основные из которых таковы скорость света должна зависеть от частоты электромагнитных волн и должна существовать дисперсия электростатическое поле должно описываться потенциалом Юкавы ( 1.2), имеющим вид ехр —m rlh), а не кулоновским потенциалом вида 1/г закон Ампера должен считаться неточным и соответствующее уравнение Максвелла должно иметь вид rot Н = J — [c.180]

ЗАКОН [Бера для разбавленных растворов поглощающего вещества в непоглощающем растворителе коэффициент поглощения света веществом зависит от свойств растворенного вещества, длины волны света и концентрации раствора Био для вращательной дисперсии в области достаточно длинных волн, удаленной от полос поглощения света веществом, угол вращения плоскости поляризации обратно пропорционален квадрату длины волны Био — Савара — Лапласа элементарная магнитная индукция в любой точке магнитного поля, создаваемого элементом проводника с проходящим по нему постоянным электрическим током, прямо пропорциональна силе тока в проводнике, абсолютной магнитной проницаемости, векторному произведению вектора-элемента длины проводника на модуль радиуса-вектора, проведенного из элемента проводника в данную точку и обратно пропорциональна кубу модуля-вектора Бойля — Мариотта при неизменных температуре и массе произведение численных значений давления на занимаемый объем идеальным газом постоянно Брюстера отраженный свет полностью линейно поляризован при угле падения, равному углу Брюстера, тангенс которого должен быть равен относительному показателю преломления отражающей свет среды Бугера — Ламберта интенсивность J плоской волны монохроматического света уменьшается по мере прохождения через поглощающую среду по экспоненциальному закону J=Joe , где Jo — интенсивность света на выходе из слоя среды толщиной / а — показатель поглощения среды, который зависит от химической природы и состояния поглощающей среды и от волны света Бунзеиа — Роско количество вещества, прореагировавшего в фотохимической реакции, пропорционально мощности излучения и времени освещения Бернулли в стационарном потоке сумма статического и динамического давлений остается постоянной ] [c.231]

На рис. 3. 2 сравнивается дисперсия света в различных средах. В вакууме Д"сперсии иет и о) = с/е, где с — скорость света. В диэлектрике с исключительно оптической поляризацией при всех частотах, включая оптический диапазон, скорость электромагнитных волн уменьшается в ]/е пт раз (v = ln), а закон дисперсии вплоть до УФ-волн имеет вид a — kln. При дальнейшем повышении частоты происходят, во-первых, индуцированные светом электронные переходы и возникает широкая область поглощения (см. рис. 3.12,6). Кроме того, в УФ-об-ласти электронная поляризация уже не успевает изменяться со скоростью электромагнитного поля, так что для достаточно жесткого излучения коэффициент [c.83]

Оц резонансно рас- д качивает заряженные ионы решетки, которые в свою очередь излучают свет. В результате групповая скорость волны и резко уменьшается почти до нуля при точном резонансе), а ее фазовая скорость становится немонотонной функцией частоты (так называемая аномальная дисперсия). Функции и (со) = д,(й1йк и п (со) = кс а) однозначно связаны с законом дисперсии поляритонов, т. е. зависимостью (О к) (рис. 3). Вследствие закона сохранения импульса при рассеянии связь соа к определяет по формулам тригонометрии наблюдаемую перестроечную кривую сох ( ). [c.28]

Если, далее, пренебречь поглощением, то макрополе можно нроквантовать согласно общим правилам перехода от классических уравнений движения к квантовым ( 2.1). Мы сперва рассмотрим общий случай поглощающей однородной среды и определим функцию Грина уравнений Максвелла в г и А (о-представ-лениях. Последняя понадобится нам для описания рассеяния света на поляритонах и позволит ввести понятия нормальных волн, ортов поляризации и закона дисперсии. [c.102]

Все полученные выше результаты относились к плазменным продольным волнам. Обратимся теперь к плазменным поперечным волнам. Уравнение Максвелла (11у0=0, где В — электрическое смещение, в случае поперечного поля удовлетворяется за счет перпендикулярности векторов О н к, а ие за счет условия е(о))=0. Закон дисперсии поперечных волн имеет хорощо известный вид и= Сп, где с —скорость волн (света) в среде, связанная со скоростью света в вакууме с соотношением сп =с /е. Здесь е — диэлектрическая проницаемость плазмы. Выше мы уже говорили об этом (см. (3.21)). [c.55]

Создание мощных источников радиоволн во всех диапазонах, а также появление квантовых генераторов, в частности лазеров, позволило достичь напряжённости электрич. поля в Э. в., существенно изменяющих св-ва сред, в к-рых происходит их распространение. Это привело к развитию нелинейной теории Э. в. При распространении Э. в. в нелинейной среде (е и [X зависят от Е и Я) её форма изменяется. Если дисперсия мала, то по мере распространения Э. в. они обогащаются высшими гармониками и их форма постепенно искажается (см. Нелинейная оптика). Наир., после прохождения синусоидальной Э. в. характерного пути (величина к-рого определяется степенью нелинейности среды) может сформироваться ударная волна, характеризующаяся резкими изменениями Е п Н (разрывами) с их послед, плавным возвращением к первонач. величинам. Большинство нелинейных сред, в к-рых Э. в. распространяются без сильного поглощения, обладает значит, дисперсией, препятствующей образованию ударных Э. в. Поэтому образование ударных волн возможно лишь в диапазоне X от неск. см до длинных волн. При наличии дисперсии в нелинейной среде возникающие высшие гармоники распространяются с разл. скоростью, и существ, искажения формы исходной волны не происходит. Образование интенсивных гармоник и вз-ствие их с исходной волной может иметь место лишь при специально подобранных законах дисперсии (см. Параметрический генератор света). [c.875]

Дуализм свойств света. При исследовании законов фотоэффекта в опытах по наблюдению рассеяния фотонов на электронах обнаруживается квантовая, корпускулярная природа света. Но вместе с тем свет обнаруживает способность к дифрагсции, интерференции, преломлению, отражению, дисперсии, поляризации и все эти явления полностью объясняются на основе представлений о свете как электромагнитной волне. [c.304]

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]

Дебай Питер Иозеф Вильгельм (1884—1966) ученый физик-химик, голландец по происхождению, работавший в Германии и США. Известен как один из авторов так называемой Дебай — Хюкелевской полуфеноменологической теории (1923), учитывающей эффект электростатических сил в таких средах как ионизированные растворы или плазмы. Наряду с Борном, Карманом и Эйнштейном уточнил Квантовую теорию теплоемкости. Вместе с П. Шеррером разработал новую методику рентгеновского анализа кристаллов в порошке, получившую широкое распространение в рентгеноструктурном анализе. Независимо от А. Комптоиа дал теорию Эффекта Комптона , вместе с Комптоном получил формулу для изменения длины волны рассеяния излучения, самостоятельно Дебай дал упрощенный вариант этой формулы, способствующий укреплению представления о кванте света как о частице (фотон). С именем Дебая связаны также дебаевская энергия, дебаевское уравнение дисперсии диэлектрической постоянной, дебаевское уравнение состояния твердого тела, дебаевское уравнение теплоемкости молекулы, содержащие так называемую дебаевскую функцию, дебаевская длина, дебаевский 7 закон, дебаевская теория колебаний кристалла, дебаевская единица, Дебая — Валлера уравнение н др. [c.577]

Анализ хода лучей через только что приведенный двойной монохроматор показывает, что дисперсии решеток здесь складываются. Для вычитания дисперсий вторая решетка должна быть повернута относительно первой на некоторый угол так, чтобы ход неразложенного пучка света во втором монохроматоре, если бы он был направлен в него через выходную щель, был таким же, как и в первом. В этом случае в плоскости средней щели оба спектра будут точно совпадать, если параметры обоих монохроматоров одинаковы. Поэтому в двойном монохроматоре по закону обратимости луче11 в отсутствие средней щели из его выходной щели выходит снова неразложенный пучок света. Однако переход по длинам волн нри установке средней щели будет теперь осуществляться не поворотом решеток, а перемещением средней щели по спектру. [c.137]

Действие таких диспергирующих элементов, как призма и дифракционная решетка, также основано на явлении интерференции, однако порядки интерференции здесь невысокие. Например, в призме дисперсия света проявляется в результате того, что свет различных длин волн имеет различные скорости распространения в материале призмы и интерференция получается только в направлениях, определяемых элементарными законами призмы это явление интерференции нулевого порядка. В дифракционных решетках дисперсия света имеет место в таких направлениях, которым соответствуют порядки интерференции, отличные от нуля. Обычно рабочие порядки спектра достигают нескольких единиц или, как исключение, нескольких сотен в случае решетки типа эшеле. [c.417]

В основе теории дисперсии и абсорбции света, как она изложена в этой главе, лежат линейные уравнения. По этой причине показатели преломления п и затухания х в этой теории постоянны т. е. не зависят от интенсивности света. Амплитуда монохроматической волны при ее распространении убывает по закону А — = Ло ехр (—2лях1 к), а интенсивность — по закону [c.550]

Вращательная дисперси я — изменение угла вращения плоскости поляризации ф в зависимости от длины волны к. в прозрачных в-вах угол ф обычно возрастает с уменьшением к, причём для нек-рых сред приближённо выполняется закон Био Ф=Я/Х,2 постоянная для данного в-ва). Вращательная Д. с. такого типа наз. нормальной. В области поглощения света ход вращательной Д. с. значительно сложнее, причём угол ф может достигать огромных величин (аномальная вращат. дисперсия). См. Вращение плоскости поляризации. [c.168]

Основы электроизмерительной техники, М., 1972. В. П. Нузнецов. МАГНОН, квазичастица, соответствующая волне поворотов спинов в магнитоупорядоченных средах (см. Спиновые волны). М. проявляют себя в тепловых, высокочастотных и др. свойствах в-ва. При темп-ре Г=ОК в среде нет М., с ростом темп-ры число М. растёт (в ферромагнетиках пропорц. а в антиферромагнетиках пропорц. Т ). Рост числа М. приводит к уменьшению магн. порядка благодаря возрастанию числа М. с ростом темп-ры уменьшается намагниченность ферромагнетиков. Рассеяние нейтронов и света сопровождается рождением М. Длинноволновые М. можно возбудить полем СВЧ. Неупругое рассеяние нейтронов — один из наиб, важных методов эксперим. определения дисперсии закона М. (см. Нейтронография). [c.387]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...