Модуляция рассеянного света

Действительно, возникшая флуктуация давления не может оставаться неизменной, но будет рассасываться со скоростью распространения упругого возмущения. Флуктуации ориентации и концентраций, очевидно, выравниваются вследствие диффузии, а флуктуации температуры будут изменяться во времени из-за температуропроводности. Все эти временные изменения молекулярных неоднородностей естественно приведут к временным изменениям интенсивности рассеянного света. Другими словами, временные изменения оптических неоднородностей вызывают модуляцию рассеянного света, причем характер модуляции непосредственно связан с физическим процессом, определяющим тот или иной вид модулирующей функции (см. 5—9, 30). [c.26]

Первое теоретическое исследование модуляции рассеянного света было сделано Мандельштамом [24] еще в 1918 г., хотя соответствующая публикация появилась лишь в 1926 г. К этому времени Бриллюэн [261 независимо нашел и опубликовал часть результатов, содержащихся в [24]. [c.26]

Рассмотрим прежде всего модуляцию рассеянного света адиабатическими флуктуациями плотности или давления — Др. Изменение Ар во времени подчинено волновому уравнению. Основываясь на предположении, что Ар Ап Ф(/), где Ап — изменение показателя преломления, и пренебрегая поглощением упругих волн, можно написать волновое уравнение в виде [c.85]

Модуляция рассеянного света вследствие поворотной диффузии анизотропных молекул [c.127]

Модуляция рассеянного света вследствие вибрации [c.130]

Кроме поворотной диффузии, рассмотренной выше, молекула может вибрировать около своей равновесной ориентации или совершать вращательные качания. Такое вращательное качание анизотропной молекулы вызовет модуляцию рассеянного света. [c.130]

Максвелла постоянная 104, 105 Модуляция рассеянного света 26, 83 [c.510]

Как было показано в 4, 22, изменение (модуляция) амплитуды и фазы световой волны со временем ведет к изменению спектрального состава первоначально монохроматического светового излучения. Характер такого спектра будет зависеть от вида модулирующей функции или, другими словами, от вида зависимости амплитуды и фазы рассеянного света во времени. [c.592]

Так как указанные изменения в поляризуемости, обусловленные колебаниями атомов а молекуле, имеют периодический характер, то, следовательно, и интенсивность рассеиваемого света меняется периодически с частотой этих внутримолекулярных колебаний v Следовательно, рассеянный свет, частота которого должна быть равна частоте падающего света vo, является модулированным светом с частотой модуляции V/, что соответствует свету с измененной частотой Vo vг (см. Введение). Таким образом, этот вид рассеяния света должен сопровождаться изменением частоты падающего света наряду со светом начальной частоты должны появляться линии измененной частоты (спутники). Частота рассеянного света комбинируется, таким образом, из частоты падающего света и частоты внутримолекулярного (обычно инфракрасного) колебания. Отсюда название — комбинационное рассеяние. [c.605]

Все сказанное об усилении рассеянного света относилось к стоксовой компоненте. Антистоксово рассеяние есть процесс, обратный стоксовому, и для него имеет место не усиление, а ослабление интенсивности. Причина появления мощного антистоксова излучения иная, и для ее выяснения целесообразно исходить из классических представлений о природе комбинационного рассеяния, изложенных в 162. Согласно последним комбинационное рассеяние возникает в результате модуляции поляризуемости молекул колебаниями их ядер.. Рассмотрим, ради простоты, случай двухатомной молекулы и обозначим через изменение расстояния между ядрами в сравнении с его равновесным значением. Дипольный момент молекулы, индуцированный полем световой волны, записывается в виде [c.856]

Из формулы (23.15) видно, что в соответствии с изменением дипольного момента молекулы в спектре рассеянного света наряду с несмещенной частотой V будут наблюдаться частоты V—VI и v + Vг. Таким образом, появление в спектре рассеянного света дополнительных частот (спутников) является результатом модуляции дипольного момента молекулы колебаниями ядер. Если учесть высшие члены в разложении (23.13), то в спектре должны наблюдаться обертоны и составные тоны (линии с частотами v 2vi, V (Vг + V/г) и Т. Д., где Уг и Vй — частоты различных внутренних колебаний молекулы). [c.126]

АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ НА ОСНОВЕ РАССЕЯНИЯ СВЕТА СРЕДОЙ [c.35]

В тех случаях, когда пространственная модуляция света осуществляется геометрическим рельефом (рис. 4.3.2,6), формируемым на поверхности модулирующей среды, свет не пропускают сквозь нее, а покрывают поверхность среды отражающим слоем. Благодаря этому устраняется вредное рассеяние света, возникающее из-за неоднородности модулирующей среды. Кро.ме того, среда в этом случае не обязательно должна быть прозрачной, что существенно расширяет круг материалов и эффектов, пригодных для создания таких носителей. [c.148]

Модуляция тест-объекта М — величина постоянная и с помощью характеристической кривой может быть преобразована в ожидаемую модуляцию фотографического изображения. Из-за рассеяния света записанная в действительности модуляция будет меньше, [c.129]

Отбеливатели, включающие промежуточную окислительную ступень, почти всегда уменьшают передаточную функцию модуляции (ПФМ) из-за случайной диффузии серебра, что также увеличивает рассеяние света. Поэтому мы предпочитаем использовать прямые отбеливатели, такие, как хлорная и бромная вода, из которых последний оказывается более практичным. Он обеспечивает столь яс- [c.395]

Усилитель приемника настраивается на частоту модуляции излучения, чем устраняется рассеянный свет. Вместо плоских зеркал 6 могут быть установлены сферические зеркала для устранения виньетирования пучков при работе с высокими щелями. По ширине выделяемого спектрального интервала система эквивалентна двойному монохроматору со сложением дисперсии. По этой же схеме может быть осуществлено восьмикратное прохождение пучка лучей через призму. Возможна установка добавочных зеркал над щелями. При этом несколько компенсируется кривизна спектральных линий. [c.412]

Для грубого качественного пояснения природы ВРМБ будем считать, что в среде существуют поле возбуждающей световой волны о os (Ы—kr) (гигантский импульс лазера) и — в результате рассеяния света — поле одного лишь стоксового сателлита El os [((О—Q)/ — i ]. Поле этого сателлита, как показано выше, возникает в результате рассеяния света под углом Брэгга и модуляции рассеянного света тепловой волной с частотой Й. [c.599]

Метод модулированного возбуждения — это самый старый и, П0"Видим0му, наиболее подходящий метод изучения чрезвычайно короткоживущих состояний 10 сек), хотя за последнее время этим методом выполнена лишь одна работа (в ФРГ) [58]. Поскольку расчет сдвига фазы основан на предположении о чисто экспоненциальном затухании, каскадных переходов здесь ни в коем случае не должно быть. Поэтому применяется модулированное фотовозбуждение, так как оно обеспечивает селективное возбуждение определенных состояний. При таком методе время жизни получают, сравнивая фазу модуляции источника с фазой модуляции рассеянного света в зависимости от частоты модуляции. Но, поскольку при фотовозбуждении мы имеем дело, очевидно, лишь с разонансными уровнями, применимость такого метода сильно ограничена. [c.278]

Однако при молекулярном рассеянии света в среде, содержащей многоатомные молекулы, в спектре рассеянного излучения наблюдаются добавочные линии (сателлиты), сопровождающие каждую из спектральных линий первичного света. Это явление было открыто в 1928 г. Л. И. Мандельштамом и Г. С. Ландсбергом в Москве и Раманом в Индии. Оно называется комбинационным рассеянием света. Происхождение сателлитов связано с модуляцией рассеянного света низкочастотными колебаниями атомов, образующих молекулу рассеивающей среды. [c.123]

В результате быстрых временных изменений флуктуаций анизотропии происходит модуляция рассеянного света, которая проявляется в его спектре в виде деполяризованного широкого сплошного спектра, простирающегося от несмещенной линии на 150 см и даже дальше. Этот широкий спектр, обычно называемый крылом линии Релея, был обнаружен Кабанном и Дором [37] и Раманом и Кришнаном [38] и многократно изучался теоретически и экспериментально. [c.28]

Интересно отметить, что фазовая решетка, осуществляемая с помощью ультраакустнческих волн, отличается еще одной особенностью. Показатель преломления не только имеет пространственную периодичность, но и меняется периодически во времени, с периодом ультраакустической волны, т. е. примерно 10 — 10 раз в секунду. Это приводит к тому, что интенсивность дифрагировавшего света испытывает периодическое изменение с той же частотой, т. е. модуляцию. Согласно изложенному в 4, это означает, что если на ультраакустическую волну падает монохроматический свет частоты V 5-10 Гц, то дифрагировавший свет имеет измененную частоту, равную V Л , где N — частота примененной ультраакустической волны. Если N 10 Гц, то это изменение частоты незначительно и составляет несколько десятимиллионных от первоначальной. Такое изменение наблюдалось на опыте. С подобным явлением, имеющим чрезвычайно большое научное и практическое значение, мы встретимся в вопросе о рассеянии света (см. 162). [c.234]

Часто под Д. с. понимают процедуру искусств, снижения степени поляризации света, необходимую для проведения эксперимента или функционирования он-редел, оптич. устройства. В тех случаях, когда потери яркости пучка допустимы, для этой цели используют рассеяние света в мутной среде или на матовой поверхности. Задача полной (или, точнее, истинной) Д. с. без снижения яркости светового пучка представляется практически неразрешимой. Поэтому при решении конкретных задач поляризац. оптики процедуру истинной Д. с. заменяют процедурой псевдополяризации. При этом каждая монохроматич. компонента светового пучка в каждый момент времени и в каждой точке пространства (точнее в пределах любой площадки когерентности) сохраняет исходную степень поляризации, но вследствие пространственной, временной или спектральной модуляции состояния поляризации пучок в целом для практических целей становится неотличимым от неполяризованного. Временная модуляция состояния поляризации света может осуществляться, напр., путём вращения с разными скоростями помещённых в световой пучок линейных фазовых пластинок. Для получения пространственной (по сечению пучка) поляризац, модуляции могут использоваться клиновидные фазовые пластинки. При работе с пучками широкого спектрального состава эффективными псевдодеполяриааторами могут служить сильнохроматич. фазовые пластинки, изготовленные из прозрачных кристаллов с большим двойным лучепреломлением (т. н. деполяризаторы Л но). Их использование приводит к спектральной модуляции поляризац. состояния света. [c.583]

Последнее и предпоследнее слагаемые в (4) появились в результате модуляции колебаний индуцированного дипольного момента колебаниями ядер в результате в спектре рассеянного света кроме линии частоты G) появляются спутники с комбинац. частотами ш —со и (й+со. Интенсивность линий К. р. с. пропорд, (da/dq/)l. Если в разложении (3) учесть члены высших порядков, то в выражении для р(() появятся члены, объясняющие существование обертонов [их интенсивности и т. Д.] и составных топов [их интенсивности (d /dq дд с)о и т. д.]. Такой способ рассмотрения возможен при малых амплитудах колебаний ядер, что обеспечивает сходимость ряда (3) во всём интервале изменений д,. К. р. с. в отличие от рэлеевского рассеяния некогерентно, поскольку нач. фазы б,- колебаний ядер отд. молекул соверпгенно независимы. [c.420]

В радиолокации и радиоастрономии М. к. используют для обнаружения целей и определения их важнейших геом. (размеры, конфигурация) и физ. (теип-ра, плотность, диэлектрич. проницаемость и т. п.) параметров. Для физ. сред характерно появление естеств, модуляции, возникающей при воздействии маги, или электрич. полей на излучающие материальные среды (см. Зеемана эффект, Штарка эффект), при рассеянии света на колебаниях кристаллич. решётки твёрдых тел Мандельштама — Бриллюэна рассеяние) и т. д. Понятие естеств, модуляции распространяют также на волны. Так, напр., волновой пучок достаточной интенсивности может изменять параметры среды и, как следствие, модулировать свою плотность (см. Самофокусировка света). При распространении волн в нелинейных диспергирующих средах (жидкостях, плазме) возникает явление автомодуляции волн, связанное с разл. видами неустойчивости волн по отношению к НЧ-пространственно-временныи возмущениям, Естеств. модуляция находит практич. приложение в радио- и оптич. спектроскопии для диагностики параметров разнообразных среД в нелинейной оптике для формирования мощных световых потоков в акустике и др. областях прикладной физики. Способы практич. реализации М. к. связаны, как правило, с нелинейными устройствами, параметры к-рых (в радиотехнике, напр,, это ёмкость, сопротивление в акустике — плотность, и т. п.) можно изменять во времени в соответствии с законом модуляции. Техн. устройства, реализующие М. к., наз. модуляторами. [c.178]

МОДУЛЯЦИЯ КОЛЕБАНИЙ — изменение разл. характеристик колебаний, медленное по сравнению с их периодом (см. Модулированные колебания). МОДУЛЯЦИЯ СВЕТА (модуляция оптического излучения) — изменение по заданному закону во времени амплитуды (интенсивности), частоты, фазы или поляризации колебаний оптич, излучения. Применяется для управления световыми пучками с целью передачи информации при помощи оптич. сигналов или для формирования световых потоков с определ. параметрами. В зависимости от того, какая характеристика подвергается изменению, различают амплитудную, фазовую, частотную или поляризационную М. с. Для излучений видимого и ближнего ИК-диапааонов (Ю —8-10 Гц) возможны частоты модуляции с верх, пределом до 10 — 10 Гц. Естественная М. с. происходит при испускании света элементарными излучателями (атомами, ионами) независимость испускания такими излучателями фотонов и различие в частоте последних приводит к тому, что излучение содержит набор частот и флуктуирует по амплитуде, т. е, является амплитудно-частотно-модулированным. Естеств. частотная М. с. происходит также при неупругом рассеянии света на внутримолекулярных колебаниях (см. Комбинационное рассеяние света) и на упругих волнах в конденсиров. средах (см. Мандельштама — Бриллюана рассеяние). В обоих случаях рассеянный свет содержит частоты, отличные от частоты падающего света. [c.183]

При Р, с. отдельными молекулами, в отличие от Р. с. атомами, в спектре рассеяния появляются новые, соседние с несмещённой, линии. Неупругое Р. с. молекулами наз. комбинационкшж рассеянием света (эффектом Рамана). Классик, теория объясняет это рассеяние внутримолекулярным движением, модулирующим электронную поляризуемость молекул, что приводит к появлению спектральных сателлитов воз-бужда ющей гармоники и вместе с этим меняет интенсивность рассеянного света. Интенсивность сателлитов определяется глубиной модуляции поляризуемости и обычно составляет 10 и менее от интенсивности рэле-евской ЛИВИИ. Причём стоксовы компоненты рассеяния гораздо интенсивнее антистоксовых при темп-рах Г /г со — а к. Смещение линий Дш = со — о/ определяется частотами внутримолекулярных колебаний. [c.279]

Рассмотренные выше тины Р. с. относились к излучениям малой интенсивности, недостаточной для заметного изменения состояния системы, на к-рой происходит рассеяние. При рассеянии мопщого излучения обнаруживаются новые эффекты. Так, напр., при резонансыоы рассеянии высокоивтененвного монохроматич. света на атоме (наиб, благоприятном для реализации эффектов сильною поля) спектр рассеяния при насыщении атомного перехода становится триплетом, что объясняется модуляцией рассеяния колебаниями атомной заселённости, вызываемыми падающим излучением. [c.282]

Тонкая структура линии рэлеевского рассеяния содержит дискретные линии, обусловленные рассеянием на тепловых волнах (рассеяние Мандельштама-Бриллюэна), расположенные симметрично относительно несмещенной компоненты. Рассеяние с изменением частоты связано с тем, что диэлектрическая восприимчивость х (э. также диэлектрическая проницаемость в = 1 + х) изменяется во времени вследствие тепловых акустических волн в веществе, характерная частота этих изменений равна г/д = и/2а, где и и а — скорость звука и постоянная решетки. Модуляция свойств среды приводит к появлению суммарной и разностной частот рассеянного света г/ г/д. Рассеяние с появлением спектральных компонент, смещенных по частоте относительно исходного излучения, является параметрическим процессом. Вероятность появления одного рассеянного фотона при облучении одной частицы (молекулы или атома) пропорциональна плотности потока квантов в пучке падающего света, но коэффициент пропорциональности (сечение рассеяния а) составляет по порядку величины всего лишь 10 ° см /ср. Отсюда получаем, что отношение интенсивности рассеянного света к интенсивности падающего /о составляет /5 / /о = = Аттапк, где п 10 см — концентрация атомов, к — толщина слоя. При прохождении светом расстояния 1 см в однородном прозрачном твердом теле рассеивается в полный телесный угол (4тг стерадиан) примерно 1з/1о 10 падающей интенсивности. [c.50]

Уже в первых пробных спектрограммах были обнаружены слабые спектральные линии со значительно большим изменением длины волны, чем ОД Л, В воздухе повисли грозные слова фальшивый свет , которые спектроскописты воспринимают как оскорбление. Ложные линии нередко появляются на спектрах. Они свидетельствуют о том, что спектральный прибор низкого качества или плохо отъюстирован, или в него попадает посторонний свет, отражающийся на оптических деталях, стоящих перед спектрографом. Во всяком случае, это признак грязной работы... [65]. Попытки устранить дополнительны спектральные линии стандартным набором средств (изменением расположения деталей, введением диафрагм и т.п.) ни к чему не привели. Тогда был использован так называемый метод резонансного поглощения, суть которого в Следующем. Светящиеся пары металла испускают, в частности, излучение, резонансные спектральные линии которого сильно поглощаются в этих же самых парах. В экспериментах использовалась ртутная лампа, поэтому такой резонансной линией была линия с длиной волны 2537 А. Пропуская рассеянный свет через фильтр, содержащий пары ртути, прежде, чем он попадет в спектральный п ибор, Г. С. Ландсберг с сотрудниками должны были получить поглощение основной линии с длиной волны 2537 Л и всех ее < отражеиий , если они были. Этого, однако, не произошло дополнительные линии в спектре рассеянного света располагались попарно симметрично относительно основной линий и не собирались исчезать . Их длины волн сильно отличались от основной длины волны. Выло открыто новое физическое явление. Впоследствии его назвали комбина- ционным рассеянием света, или эффектом Рамана, Впрочем, оно вполне соответстврвало модуляционной идее Мандельштама, Другое дело, что нужно было искать новый источник модуляции. [c.149]

В работе [185] использовалась установка, изображенная на рис. 7.7. Установка состояла из лампы, в которой возбуждалась резонансная линия водорода, источника водородных атомов, оптической системы, детектора, усилителей, модулятора магнитного поля. Атомы создавались в высокочастотном разряде (частота 2450 Мгц) при диссоциации водорода, содержащегося в смеси гелия с парами воды. Источник водородных атомов помещался на расстоянии 10 см от магнита, резонансное излучение от диссоциатора не попадало в рассеивающий объем. Концентрация атомов, дошедшая до этого объема, составляет A 10 атом1см . Скорость течения гелия 1 м/сек, давление гелия 1 тор. Атомы водорода рекомбинируют на платиновой сетке, пройдя объем, в котором наблюдается рассеяние, и попадают в резонансную лампу, где молекулы вновь диссоциируют и атомы водорода возбуждаются до уровня 2 Р. Такой процесс рекомбинации и диссоциации молекул водорода необходим для устранения поглощающего резонансное излучение слоя атомов водорода между лампой и рассеивающим объемом. Эксперимент заключается в наблюдении рассеяния излучения L . Рассеяние наблюдалось в направлении, перпендикулярном к направлению возбуждения излучения и направлению магнитного поля. Резонансная лампа изготовлялась из кварца и находилась на расстоянии 21 см от рассеивающего объема. Вместо окон из Mgp2, которые теряют свою прозрачность под действием излучения, употреблялись платиновые сетки. Они ставились на выходе из лампы и в том месте, где излучение входит в рассеивающий объем. Окно, обращенное к детектору, сделано из Mgp2. Оно не теряет свою прозрачность, так как интенсивность рассеянного света мала. Детектором служила ионизационная камера, наполненная N0, в качестве магнита использовался соленоид, обеспечивающий высокую однородность поля во всей области рассеяния (20 см ). Модуляция проводилась с частотой 17 гц. Напряженность поля измерялась с помощью зонда. Экспериментально определялась напряженность поля, при которой резонансная флуоресценция была максимальна. Пересечение уровней происходит при напряженности поля 3484 гс, что соответствует разности энергий между уровнями Рз,2 и 10969,13 Мгц или 0,3658901 см К В работе [181] эта же величина оказалась рав- [c.314]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...