Дисперсия электромагнитных волн

Уравнение такого типа уже было рассмотрено ранее при анализе дисперсии электромагнитных волн в изотропной среде с учетом пространственной дисперсии (см. п. 7.2). [c.197]

ДИСПЕРСИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В ДИЭЛЕКТРИКАХ [c.65]

ОТРАЖЕНИЕ, ПРЕЛОМЛЕНИЕ И ДИСПЕРСИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН 333 [c.333]

Механизм отражения, преломления и дисперсии электромагнитных волн [c.333]

ОТРАЖЕНИЕ, ПРЕЛОМЛЕНИЕ и ДИСПЕРСИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН 335 [c.335]

Между тем в эксперименте, помимо компонент тонкой структуры, наблюдается непрерывный спектр, максимум интенсивности которого совпадает с максимумом несмещенной линии и монотоннее спадает по обе стороны от него, простираясь вплоть до 100—1Ъ0 см и оказывается сильно деполяризованным. Этот непрерывный спектр принято называть крылом линии Релея [37, 381. Хотя с момента открытия явления прошло более 35 лет, природа крыла все еще окончательно не выяснена и в теоретическом, и в экспериментальном отношении. О разнообразных взглядах на природу крыла, высказанных разными исследователями, мы еще скажем несколько подробней в 28. Здесь укажем лишь, что, па нашему мнению, наиболее рациональная точка зрения на природу крыла принадлежит Ландау и Плачеку [140], предположившим, что крыло определяется релаксационными процессами в жидкости, аналогичными тому релаксационному процессу, кото-рый обусловливает дисперсию электромагнитных волн в полярных жидкостях [77, 152]. [c.99]

Статическая вязкость, как мы видели, не определяет и процесса дисперсии электромагнитных волн в дипольных вязких жидкостях. [c.365]

В явлении дисперсии электромагнитных волн в дипольных жидкостях и тем более в рассеянии света мы имеем дело с очень быстрыми процессами. Поэтому суп ественно пользоваться теми величинами вязкости, которые характеризуют это явление. [c.366]

В крыле линии Релея сказываются еш,е более быстрые процессы модуляции рассеянной световой волны, чем процесс переориентации в опыте с дисперсией электромагнитных волн, и поэтому при расчете времени релаксации анизотропии должна быть принята в расчет релаксация первого коэффи-. 5 циента вязкости. Область частот кры-ла линии Релея простирается до 10 гц. Разные участки этой обла- /,7 сти лежат до частоты релаксации, в области частоты релаксации и за частотой релаксации сдвигового ко- [c.367]

Относительная диэлектрическая проницаемость любого вещества, находящегося в переменном электрическом поле, зависит от частоты V колебаний этого поля е=/(г). Во всех веществах существует явление дисперсии электромагнитных волн — зависимости скорости распространения [c.332]

Следует напомнить, что обсуждаемое понятие аномальной дисперсии было формально введено ранее при записи формулы Рэлея, связывающей групповую и фазовую скорости распространения электромагнитных волн (см. 1.4). В самом деле, было выведено соотношение (1.28) [c.137]

Разобранные в настоящей главе случаи интерференции света дают возможность наблюдать это явление на специально осуществляемых опытах. Однако явление встречи двух или нескольких когерентных волн, между которыми наблюдается интерференция, имеет место, по существу, во всяком оптическом процессе. Распространение света через любое вещество, преломление света на границе двух сред, его отражение и т. д. суть процессы такого рода. Распространение света в веществе сопровождается воздействием световой электромагнитной волны на электроны (и ионы), из которых построено вещество. Под действием световой волны эти заряженные частицы приходят в колебание и начинают излучать вторичные электромагнитные волны с тем же периодом, что и у падающей волны. Так как движение соседних зарядов обусловливается действием одной и той же световой волны, то вторичные волны определенным образом связаны между собой по фазе, т. е. являются когерентными. Они интерферируют между собой, и эта интерференция позволяет объяснить явления отражения, преломления, дисперсии, рассеяния света и т. д. Мы познакомимся в дальнейшем с объяснением перечисленных явлений с указанной точки зрения. В настоящем же параграфе мы остановимся на одном частном случае из описанного ряда явлений. [c.89]

Ряс. 1. Дисперсия нормальных воли в изотропной неизотермической плазме 1 — поперечные электромагнитные волны 2 — ленгмюровские волны з — ионно-звуковые волны. [c.361]

При анализе отражения рентгеновского излучения существенным элементом является установление зависимости оптических постоянных б и у от частоты падающего излучения. Первой попыткой объяснить спектральную зависимость оптических констант была классическая теория дисперсии Лорентца, в которой среда рассматривается как состоящая из большого числа заряженных частиц (электронов), движущихся под воздействием падающей электромагнитной волны. Реакция среды на воздействие внешнего поля Е = Еое описывается вектором поляризации [c.15]

Время установления процессов электронной упругой поляризации оценивается интервалом —10 с. Частота электромагнитных волн в оптическом диапазоне Гц, причем v = o/2n, а время установления поляризации т=1/со. Следовательно, запаздывание электронной поляризации, т. е. дисперсия еэл, должно происходить на более высоких частотах, чем оптические, т. е. в ультрафиолетовой области спектра (10 —10 Гц). [c.67]

Характеристическая частота процессов установления ионной упругой поляризации определяется во всех случаях собственной частотой колебаний ионов или атомов и лежит в инфракрасном диапазоне электромагнитных волн. Поэтому с общей точки зрения ионную упругую поляризацию называют инфракрасной , в то время как электронная упругая поляризация классифицируется как оптическая . Поскольку характеристическая частота оптической поляризации в тысячи раз выше, чем частота инфракрасной, то эти виды поляризации могут рассматриваться (в первом приближении) как независимые друг от друга процессы поляризуемости складываются линейно без взаимного искажения. Разумеется, это справедливо лишь в слабых электрических полях, когда колебания гармонические, т. е. если диэлектрик является линейным. Обобщенная модель инфракрасной поляризации включает в себя как модели жесткого и мягкого иона, так и встречающуюся в литературе модель атомной поляризации. Отметим, что и дипольная упругая поляризация приводит к диэлектрической дисперсии в инфракрасном диапазоне частот, поэтому для определения механизма поляризации требуются сведения о структуре диэлектрика. [c.68]

Волновой пакет, образованный двумя волнами. Электромагнитные волны распространяются со скоростью света независимо от частоты только в вакууме. В среде скорость электромагнитной волны меньше скорости света и зависит от частоты. Зависимость скорости волны от частоты называется дисперсией. [c.75]

В среде без дисперсии (для электромагнитных волн, строго говоря, только вакуум дает пример такой среды , хотя вода, воздух и многие газы характеризуются очень слабой дисперсией в видимой области) всякое возмущение распространяется без изменения своей формы, и введение скорости волнового движения не вызывает затруднений. Но в среде с дисперсией возмущение по мере распространения деформируется, и понятие скорости становится [c.129]

Дело обстоит гораздо слоЖ1нее, когда излучение распространяется в материальной среде. С точки зрения электронной теории взаимодействие излучения и вещества заключается в воздействии электромагнитной волны на электрические заряды, входящие в состав атомов вещества. Это воздействие сводится к возбуждению колебаний электронов в такт с колебаниями проходящей через среду электромагнитной волны, в результате чего возбужденные колебания зарядов приводят к испусканию вторич нт.ьх электромагнитных волн. Для отдельного изолированного атома излучение вторичных волн той же частоты, что и падающая волна, описывается косинусоидальной диаграммой испускания по различным направлениям [Л. 15]. Вторичные волны, испускаемые соседними атомами, оказываются когерентными и интерферируют друг с другом. В результате такой интерференции излучение среды в стороны почти полностью нивелируется, а взаимная интерференция иер-вичной и вторичных волн, приводит к возникновению результирующей волны, которая распростраияется в первоначальном направлении, но с фазовой скоростью, мень-щей, чем скорость излучения в вакууме. Таким образом, следствием взаимодействия излучения е атомами и молекулами вещества является прежде всего уменьшение скорости распространения излучения в реальной среде по сравнению с вакуумом. Если при этом скорость распространения излучения в среде. меняется с частотой, то будет происходить так называемая дисперсия электромагнитных волн в данной среде. [c.32]

Оптические воздействия обусловливают механический эффект — световое давление тепловой эффект, выражающийся в изменении температуры среды в результате интегрального или селективного поглощения световой энергии оптические эффекты — интерференцию, изменения поляризации, спектральных и пространственных характеристик светового излучения (фотолюминесценцию, дифракцию, рэлеевское и комбинационное рассеяния), дисперсию электромагнитных волн, нелинейные оптические эффекты, эффект Мандельштамма—Бриллюена (возникновение дублета при рассеянии монохроматического света). Возможно, получат аналитическое применение такие электрические эффекты, как внутренний фотоэффект [7 = = /(Ф)], внешний фотоэлектрический эффект (зависимость ЭДС от Ф), фотодиффузионный эс ект Дембера [ЭДС = / (Д , Др, Ф) ], изменение диэлектрической проницаемости под действием света и др. [c.31]

Ради простоты мы ниже рассмотрим характер поляризации и дисперсию электромагнитных волн в кубичеЪких кристаллах, которые относятся к наиболее симметричным классам и Оц ). Получающиеся результаты можно использовать не только вблизи дипольных переходов, но и вдали от всяких переходов (область прозрачности), В последнем случае, однако, оптическая анизотропия меньше, чем вблизи от резонансов. Как это следует из уравнений (2.26), а также [c.195]

Предварительные замечания. В гл. VII, 8 мы рассматривали явленпя отражения, преломления, дисперсии электромагнитных волн феноменологически, т, е, не вдаваясь в механизм взаимодействия электромагнитных волн с частицами вещества, а характеризуя вещество в целом некоторым параметром — показателем преломления п. Пользуясь результатами 8, мы сможем рассмотреть отражение и преломление электромагнитных волн (в частности, света) совсем по-другому, раскрыть (механизм этих явлений. Заключается он в общих чертах в следующем ). (Будем говорить для наглядности о видимом свете). [c.333]

Классическая теория дисперсии, предложенная впервые Г. А. Ло-рентцем, основана на воздействии светового поля (электромагнитной волны) на связанные электроны атомов с учетом их торможения. Согласно электронной теории дисперсии, диэлектрик рассматривается как совокупность осцилляторов, совершающих вынужденные колебания под действием светового излучения. [c.269]

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]

Вывод основных соотно1пений для аномальной дисперсии приведен ниже при изучении действия электромагнитной волны на движение связанных электронов атома с учетом их торможения. В гл. 5 мы более подробно остановимся на экспериментальных исследованиях явления аномальной дисперсии в парах и газах, проводящихся методами интерферометрии. [c.138]

При изучении явления следует иметь в виду, что в данном случае, как и в предыдущих задачах, нужно рассчитать действие электромагнитной волны на излучающий электрон. При изучении дисперсии вещества учитывалось лишь действие вектора Е, так как в формуле Лоренца f = ( Е f [vH] второй член в и с раз меньше первого. Но при истолковании эффекта Фарадея необходимо учесть действие внешнего поля Нвнеш> которое во много раз больше напряженности магнитного поля электромагнитной волны. Следовательно, [vHeHeml пренебречь уже нельзя. [c.162]

Полное число различных колебаний равно ЗМ — 6, так как из полного числа степеней свободы 3N надо вычесть три поступательные и три вращательные степени свободы твердого тела как целого здесь N — число атомов или ионов в кристалле, причем атомы рассматриваются как материальные точки. Наконец, следует сказать, что для электромагнитных волн в вакууме закон дисперсии — соотношение между частотой v и волновым вектором / — имеет простой вид v = f /2л (множитель с = onst) отсутствует зависимость фазовой скорости от частоты. В противоположность этому, для волн в кристалле закон дисперсии в общем случае не имеет столь простого вида, ибо скорость распространения как поперечных волн и,, так и продольных волн м/ зависит от частоты. [c.255]

При взаимодействии электромагнитной волны со связанными электронами диэлектрика отклик среды зависит от оптической частоты со. Это свойство, называемое хроматической дисперсией, проявляется как частотная зависимость показателя преломления и (со). Возникновение хроматической дисперсии связано с характерными частотами, на которых среда поглощает электромагнитное излучение вследствие осцилляций связанных электронов. Вдали от резонансных частот среды поведение показателя среды хорошо описывается уравнением Селлмейера [51] [c.15]

Для понимания нелинейных явлений в волоконных световодах необходимо рассмотреть теорию распространения электромагнитных волн в нелинейной среде с дисперсией. Цель этой главы-получить основное уравнение распространения оптических импульсов в одномодовых световодах, В разд. 2,1 вводятся уравнения Максвелла и основные понятия, такие, как линейная и нелинейная индуцированная поляризация и диэлектрическая проницаемость, зависящая от частоты. Понятие мод волоконного световода вводится в разд, 2,2, в котором обсуждается также, при каком условии световод будет одномодовым, В разд. 2,3 рассматривается теория распространения импульсов в нелинейной среде с дисперсией в приближении медленно меняющихся амплитуд в предположении, что ширина спектра импульса много меньше частоты электромагнитного поля, В разд. 2,4 обсуждаются численные методы, используемые для решения уравнения распространения. Особое внимание уделено методу расщепления по физическим факторам с использованием быстрого преобразования Фурье на дисперсионном шаге (SSFM) он отличается большей скоростью счета по сравнению с большинством разностных схем. [c.33]

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]

Инфракрасная поляризация, отличающая ионные кристаллы, обусловлена взаимным смещением в электромагнитном поле катионной и анионной подреше-ток (см. рис. 3.12,в). Это обусловливает более низкочастотный, чем оптический, дополнительный поляризационный вклад в коэффициент преломления электромагнитной волны закон дисперсии на всех частотах, меньших ИК-диапазона, имеет вид (о = ряда ионных кристаллов существенно превы- [c.85]

Характеристические уравнения (56.26) и (56.30) и выражения для импедансов (56.25) и (56.31) совпадают, если одновременно выполняются условия (56.18) и (56j27). Следует иметь в виду, что импеданс (56.31) в общем случае зависит не только от частоты и от размеров гребенки, но и от параметра т), т. е. от волнового числа h электромагнитной волны подобная зависимость называется пространственной дисперсией . Зависимость Z от т] пропадает при выполнении условий [c.315]

Дисперсия. В диэлектрике скорость электромагнитных волн зависит от частоты. Это явление называется дисперсией. Влияние дисперсии проявляется лишь в распространении немонохроматических волн, поскольку различные частоты, составляюшие волну, распространяются с различной скоростью. [c.89]

Оно связано с наличием в среде собственных, независимых от параметров волны пространственных или временных масштабов. Если в среде нет никаких характерных масштабов (как, например, при распространении звука в воде или электромагнитных волн в вакууме), т.е. нет характерных частот или периодов, то распространяющаяся несинусои-дальная волна искажаться не будет. Дисперсия в этом случае отсутствует и г ф == onst. [c.179]

Механизм взаимодействия электронного потока с обратной электромагнитной волной удивительно красив, а карсйнотрон-генератор — эталон распределенной автоколебательной системы. Интересна и исто рия его еоздания. Кроме того, это прекрасный пример использования явления дисперсии. [c.195]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...