Волны анизотропные

В отличие от слабых (акустических) волн обычной газовой динамики, которые изотропны (распространяются во всех направлениях с одной скоростью), магнитогазодинамические слабые волны анизотропны и, кроме того, подразделяются на быстрые и медленные. [c.234]

Заключение о наличии дефекта в объекте контроля выносится по пороговой величине изменения интенсивности принимаемого результирующего сигнала. При диэлектрической или иной анизотропии величина сигнала в приемной антенне зависит от угла между плоскостью поляризации излученной электромагнитной волны и направления главных осей тензора диэлектрической проницаемости в данной точке образца. После прохождения волной анизотропного слоя получаем в общем случае волну, поляризованную по эллипсу, которую представляем в виде суммы двух волн, поляризованных по кругу вправо и влево с разными амплитудами [c.439]

Скорости распространения фазы (скорость по нормали) и энергии (скорость по лучу) световой волны. Рассмотрим, как распространяется в анизотропной среде монохроматическая световая волна, [c.248]

Рассмотрим, как распространяется в анизотропной среде плоская монохроматическая световая волна, представленная выражением [c.249]

Осталось решить задачу о зависимости скорости распространения световой волны в -анизотропной среде, а следовательно, и показателя преломления анизотропной среды от ее конкретных свойств, определяемых главными значениями диэлектрической проницаемости Ву, Sy и е,.. С этой целью составим уравнение, определяющее фазовую скорость (или аналогичным путем скорость по лучу) распространения световой волны в анизотропной среде в зависимости от направления N. [c.251]

Если же вектор Ё D падающем линейно-поляризованном свете не совпадает ни с одним из вышеуказанных двух взаимно перпендикулярных направлений, то по мере прохождения волны в анизотропной среде должно происходить превращение линейной поляризации в эллиптическую с изменяющимися параметрами эллипса. Чтобы [c.253]

Положение максимумов и минимумов определяется выражением (12.2). При наблюдении в белом свете с помощью установки, изображенной на рис. 12.1, искусственное анизотропное тело из-за зависимости разности показателей преломления о — от длины волны оказывается окрашенным в разные цвета. Распределение окраски будет зависеть от распределения напряжения внутри образца. [c.285]

Электрооптическая модуляция света. Если к кристаллу приложить сильное электрическое поле, то из-за изменения показателя преломления деформируется оптическая индикатриса. Зависимость показателя преломления световой волны, распространяющейся в кристалле, от приложенного электрического поля нашла важное практическое применение для модуляции света. Анизотропный кристалл в переменном электрическом поле, расположенный между [c.287]

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]

Волна в анизотропной среде 248—254 [c.426]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ В АНИЗОТРОПНОЙ СРЕДЕ [c.124]

Такую же методику построения волнового фронта можно применить для описания перехода волны из изотропной среды в анизотропную. Если для исследуемого криста.лла известно направление оптической оси, то построение в нем двух волновых поверхностей (обыкновенной и необыкновенной) не представит труда. [c.132]

Распространение упругих волн в анизотропной среде, т. е. в кристаллах, подчиняется более сложным закономерностям, чем распространение волн в изотропном теле. Для исследования таких волн надо обратиться к общим уравнениям движения [c.130]

Мы уже ознакомились с важнейшими фактами, характеризующими распространение света в кристаллах. Основное отличие кристаллической среды от сред, подобных стеклу или воде, состоит в явлении двойного лучепреломления, обусловленном, как мы видели, различием скорости распространения света в кристалле для двух световых волн, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях. С этой особенностью связано и различие в скорости распространения света по разным направлениям в кристалле, т. е. оптическая анизотропия кристаллической среды. Обычно, если среда анизотропна по отношению к одному какому-либо ее свойству, то она анизотропна и по другим свойствам. Однако можно указать случаи, когда среда может рассматриваться как изотропная в одном классе явлений и оказывается анизотропной в другом. Так, кристалл каменной соли обнаруживает изотропию оптических свойств, но механические свойства его вдоль ребра и диагонали различны. [c.495]

Оптически анизотропия среды характеризуется различной по разным направлениям способностью среды реагировать на действие падающего света. Реакция эта состоит в смещении электрических зарядов под действием поля световой волны. Для оптически анизотропных сред величина смещения в поле данной напряженности зависит от направления, т. е. диэлектрическая проницаемость, а следовательно, и показатель преломления среды различны для разных направлений электрического вектора световой волны. Другими словами, показатель преломления, а следовательно, и скорость света зависят от направления распространения световой волны и плоскости ее поляризации. Поэтому для анизотропной среды волновая поверхность, т. е. поверхность, до которой распространяется за время t световое возбуждение, исходящее из точки L, отлична от сферической, характерной для изотропной среды, где скорость распространения V не зависит от направления. [c.497]

В связи с этим отметим одно крайне важное обстоятельство. Волновой фронт характеризуется в каждой точке плоскостью, касательной к поверхности волны, а направление распространения волны — нормалью к этой поверхности. В случае изотропной среды, когда волновая поверхность имеет форму сферы, нормаль к волне совпадает с лучом, т. е. линией, вдоль которой распространяется световое возбуждение и которая представлена радиусом-вектором, проведенным из точки L к соответствующей точке Р волновой поверхности 2 (рис. 26.1). Но для анизотропной среды волновая поверхность отлична от сферической (рис. 26.2), и направление распространения поверхности постоянной фазы (нормаль N к волновой поверхности 2) не совпадает с лучом 5, указывающим направление распространения энергии (радиус-вектор РР). [c.497]

Рис. 26.2. Луч 5 и нормаль N волны в анизотропной среде.

Нетрудно показать, что построение Гюйгенса дает непосредственно положение волнового фронта и, следовательно, направление нормалей, а не лучей. При этом по отношению к нормалям законы преломления в обычной формулировке сохраняются и для анизотропных сред, а именно 1) нормали к обеим волновым поверхностям лежат в плоскости падения 2) отношение синусов углов, образованных нормалями к волновым фронтам с перпендикуляром к поверхности раздела, равно отношению нормальных скоростей для сред по обе стороны границы раздела. Действительно, пусть плоская волна, фронт которой в первой среде есть MQ (рис. 26.12), падает [c.509]

Разность показателей преломления Пд — Пе может быть положительной и отрицательной в зависимости от материала. Кроме того. По И Пе зависят от длины волны (дисперсия двойного лучепреломления), вследствие чего при наблюдении в бело.м свете искусственно анизотропное тело при скрещенных поляризаторах оказывается пестро окрашенным. Распределение окраски может служить хорошим качественным признаком распределения напряжений кроме того, возникновение окрашенных полей оказывается более чувствительным признаком проявления анизотропии,/чем простое просветление, имеющее место при монохроматическом свете. [c.526]

Для жидкостей степень деполяризации еще больше, достигая для бензола 44%, для сероуглерода 68%, а для нитротолуола даже 80%.Объяснение этому явлению также было дано Рэлеем, который указал, что оно должно быть связано с оптической анизотропией рассеивающих молекул. Действительно, для анизотропной молекулы направление возникающей в ней электрической поляризации не совпадает, вообще говоря, с направлением электрического поля волны. [c.589]

Вследствие теплового движения анизотропных молекул среды кроме флуктуаций плотности возникают также и флуктуации ориентаций анизотропных молекул, или флуктуации анизотропии. Это означает, что статистический характер движения молекул приводит к тому, что в объемах, малых по сравнению с длиной волны света, в некотором направлении оказалось больше молекул, ориентированных одинаково, чем в любом другом направлении. Такая преимущественная ориентация анизотропных молекул или такие флуктуации анизотропии создадут оптическую неоднородность и, следовательно, вызовут рассеяния света. [c.590]

Измерения с более высокими энергиями показали, что для Т > 400 Мэе угловое распределение рассеянных протонов становится анизотропным (в пользу малых углов). Это указывает на участие в рассеянии волн с более высокими значениями I. [c.531]

Рассмотрим некоторые случаи преломления света в одноосных кристаллах. При анализе будем пользоваться принципом Гюйгенса (см. 2.4) —простым и в то же время достаточно эффективным способом изучения распространения света в анизотропных средах. Поверхности, фигурирующие в построении Гюйгенса, есть лучевые поверхности, а не поверхности нормалей. Действительно, по правилу Гюйгенса для получения фронта плоской волны проводят плоскость, касательную к поверхности Гюйгенса. А фронт волны касателен именно к лучевой поверхности И пересекает поверхность нормалей. Таким образом, используя представление о сферической и эллиптической волновых поверхностях, можно найти направления обыкновенного и необыкновенного лучей в одноосных кристаллах. Разберем частные случаи. [c.47]

Схема опыта для наблюдения н изучения искусственной анизотропии одинакова со схемой для исследования двойного лучепреломления в кристаллах (рис. 19.1). Главные плоскости поляризаторов П] и Пг должны составлять угол 45° с оптической осью анизотропного тела. Обыкновенный и необыкновенный лучи распространяются в наиравлении, перпендикулярном к 00, не расходясь, но с различными скоростями. Для количественного измерения разности показателей преломления Пп—н в схему введена пластинка в четверть длины волны. [c.64]

В отсутствие поля молекулы среды расположены хаотически, так что на пути распространения световой волны по любому направлению и с любой ориентацией электрического вектора будут встречаться в среднем одинаковые условия, т. е. в макроскопическом смысле среда является изотропной. Наложение внешнего электрического поля вызовет преимущественную ориентацию молекул, что приведет к появлению в среде выделенного направления, характеризующегося большей поляризуемостью молекул, чем другие направления. В результате среда превращается в анизотропную. Поэтому скорость распространения световой волны будет зависеть от расположения электрического вектора волны внутри среды [c.66]

Под лучом ц данном .iyiae понимается нормаль к фронту волны, В иг,о-тропных средах (среда, скорость распространения света в которой не зависиг от направления) наираБлеиие иормали к фронту во.мны совпадает с направлением переноса энергии — направлением луча. В анизотропных средах, где скорость распространения света зависит от направления, эти два направления — нормаль к фронту волны и направление переноса энергии (луч) — в общем случае не совпадают (си, 4 гл. IX). [c.118]

Из (10.11) следует, что D и Н перпендикулярны N, а вектор Е не перпендикулярен iV, хотя и лежит в плоскости D N (рис. 10.4). Следонательно, плоскость фронта волны DI1 повернута относительно плоскости Ё Н (нормаль к этой плоскости определяет вектор Умова—Пойнтинга S) на некоторый угол а (рис. 10.4). А это означает, что при распространении света в анизотропной среде скорость но нормали и скорость по лучу не совпадают но направлению, а [c.250]

Уравнение (10.19) квадратично относительно vh, следовательно, имеет два положительных решения, соответствующих двум различным скоростям Vj для каждого направления нормали N. Это означает, что при распространении света в анизотропной среде имеет место распростране1те одновременно двух волн с разными скоростями, которым соответствуют взаимно перпендикулярные направления колебания вектора электрической индукции . Очевидно, что при этом каждому направлению распространения и каждой поляризации будет соответствовать свой показатель преломления. Такая зависимость показателя преломления от поляризации волны приводит к раздвоению луча (двулучепреломлеиию) при прохождении анизотропных сред. [c.252]

Превращение плоскополяризованной волны в эллиптически-поляризованиую внутри анизотропной среды. Мы видели, что при прохождении плоскополяризованного света в анизотропной среде распространение происходит с двумя различными фазовыми скоростями и с двумя скоростями по лучу, соответствующими двум взаимно перпендикулярным направлениям векторов D в первом, векторов во втором случае. [c.253]

Волновая (лучевая) поверхность. Изучение распространения световой волны в анизотропной среде может быть, как мы видели, в равной мере осуш,ествлепо, исходя как из скоростей по лучу, так и 3 скоростей по нормали. Знание значений лучевых скоростей и скоростей по нормали по всем направлениям в кристалле позволяет построить вспомогательные поверхности, характеризуюш,ие распространение света в данном кристалле. [c.257]

Некоторые анизотропные кристаллы, облучаемые светом с длиной волны переизлучают свет с большими длинами волн (т. е. с мепыпими частотами). Например, кристалл ниобата лития, освещенный аргоновым лазером (Хо 5000 А), светится зеленым, желтым н красным светом в шггервале длин воли 5500—7500 А ji, кроме того, излучает инфракрасные волны (А,2 = 15 ООО—40 ООО А). Подобное рассеяние света называется параметрическим рассеянием или параметрической люминесценцией. Параметрическая люминесценция прекращается сразу же (через несколько периодов световых колебаний) после выключения источника возбуждения — лазера, поэтому правильнее использовать термин параметрическое рассеяние . [c.410]

Сформулируем следствия из уравнений Максвелла для непроводящей анизотропной среды, где связь между векторами I) и Е задают с помощью указанной выше диагональной матрицы (е), и докажем, что в одноосном кристалле в общем случае рцспрост-раняются две плоские волны (обыкновенная и необыкновенная), свойства которых были охарактеризованы выше. [c.125]

Весьма сложные волновые движения могут возникать в анизотропных упругих средах, таких, например, как кристаллы, широко применяемые в технике. Рассмотрим для примера простейший случай плоской монохроматической волны в анизотроп- [c.105]

Итак, направление распространения фазы волны (вдоль нормали N) и направление распространения энергии волны (вдоль луча 5) не совпадают между собой. К этому выводу, полученному путем исследования законов электромагнитного поля в анизотропной среде, мы пришли раньше из простого рассмотрения формы поверхности волны для анизотропной среды (см. 142). Скорость фазы q, измеренная вдоль нормали, будет отличаться от скорости световой энергии v, измеренной вдоль луча (лучевой скорости), так что q v osa (см. упражнение 201). Дву.м значениям скорости фронта по нормали q и q", обусловливающим двойное лучепреломление, соответствуют и два значения скорости распространения энергии, v и v". [c.501]

Обычно в учебниках встречается утверждение, что законы преломления не приложимы к необыкновенному лучу в одноосном кристалле и к обоим лучам в двуосном. Это — правильное утверждение, но оно имеет чисто отрицательный характер, показывая, что простое построение, предписываемое законом преломления, не при-ложимо к решению задачи о направлении распространения светового луча. Если взамен не дается никаких правил, то решение даже весьма простых вопросов кристаллооптики оказывается затруднительным. Между тем существует гораздо более общий прием отыскания направления распространения преломленной световой волны, а именно, построение, основанное на принципе Гюйгенса, следствием которого для изотропной среды является закон преломления Декарта — Снеллия. Напомним, что сам Гюйгенс рассматривал при по.мо-щн этого приема вопрос о распространении света в двоякопрелом-ляющих телах (исландский шпат) и получил крайне важные результаты. Применение построения Гюйгенса является простым и действенным средством для разбора вопроса о распространении света в анизотропных средах. Поверхность, фигурирующая в построении Гюйгенса, есть, очевидно, лучевая поверхность, а не поверхность нормалей. Действительно, по правилу Гюйгенса для получения фронта (плоской) волны проводят плоскость, касательную к поверхности Гюйгенса. А фронт волны тсателен именно к лучевой поверхности (рис. 26.11, а) и пересекает поверхность нормалей (рис. 26.11, б). [c.509]

He MOtpH на дисперсию показателя преломления, можно добиться выполнения условия пространственной синфазности, если применить в качестве нелинейной среды анизотропные кристаллы. В анизотропной среде плоская волна с заданным направлением волнового вектора распадается на две волны, ортогонально поляризованные и распространяющиеся с различными, вообще говоря, фазовыми скоростями. Каждая линейно-поляризованная первичная волна индуцирует в среде совокупность диполей с характерным для данной волны пространственным распределением фаз. Вторичные волны, испускаемые этими диполями, в свою очередь разлагаются на ортогонально поляризованные волны с различными фазовыми скоростями, и удается так подобрать материал пластинки и направление распространения первичной волны, что для вторичных волн с одной из поляризаций выполняется условие пространственной синфазности. [c.842]

Условие (238.5) нельзя выполнить в изотропных средах с нормальной дисперсией показателя преломления даже для случая однонаправленных волн. Тем более оно невыполнимо при различных направлениях векторов к , кз- Сказанное вытекает из неравенств 1 3 I > 1 2 I + I I > 1 2 + 15 1 I. первое из которых легко доказать (см. упражнение 259), а второе самоочевидно. Однако в анизотропных кристаллах условию синфазности можно [c.850]

Здесь О, ф — сферические углы вектора к. Заметим, что при Х = = 0 соотмошенпя (2) совпадают с дисперсионными уравнениями для плоской электромагнитной волны в анизотропном кристалле [13]. В этом случае U(,i) — векторы, поляризации. При е=ез (а= -=2G) векторы Щп) совпадают с ортами сферической системы координат. Общее решение (1) x = AmHu os(V +o,J. Столбцами матр щы Дт,1 = и, ( ) являются собственные векторы, которые удовлетворяют условиям нормировки [c.147]

Существует несколько причин такого изменения показателя преломления. В нелинейной среде из-за элект-рострикции световая волна приводит к изменению постоянного давления. В результате действия электрострик-ционного давления изменяется плотность, а следовательно, и показатель преломления среды. В жидкостях с анизотропными молекулами электрическое поле мощной световой волны оказывает ориентирующее действие на молекулы. При этом среда становится двоякопреломля-ющей и в показателях преломления для обыкновенной и необыкновенной волн появляются добавки, пропорциональные в первом приближении квадрату амплитуды поля. Данное явление подобно эффекту Керра (см. 19.2). Показатель преломления всегда изменяется в результате нагревания среды, вызванного поглощением излучения. [c.309]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...