Прохождение света через оптически неоднородную среду

Оптические методы основаны на явлениях рассеяния, поглощения, преломления и прочих эффектах, происходящих при прохождении света через среду, содержащую оптические неоднородности. [c.242]

Характерно еще следующее. Если среда обладает сравнительно большой оптической неоднородностью, увеличение длины резонатора сверх какого-то предела сопровождается довольно быстрым уменьшением мощности вплоть до полного прекращения генерации, хотя до дифракционной расходимости может быть еще далеко. Это происходит, очевидно, тогда, когда значительная часть излучения уже после однократного прохождения среды из-за рассеяния на ее неоднородностях начинает выходить за пределы апертуры резонатора. В результате осевая сила света, поначалу возрастая с длиной резонатора, проходит через максимум, положение и высота которого зависят от степени оптической неоднородности среды. [c.222]

Во-вторых, важное ограничение касается пространственного масштаба (т. е. длины корреляции) существующих неоднородностей. Мы будем всегда предполагать, что масштаб неоднородностей намного больше длины волны излучения. Тем самым исключаются из рассмотрения задачи, затрагивающие формирование изображения при прохождении света через облака или аэрозоли, масштаб неоднородностей которых сравним с оптической длиной волны или меньше ее и показатель преломления которых изменяется очень резко. Это, так сказать, формирование изображения в мутной среде , тогда как нас здесь интересует формирование изображения в турбулентной среде , показатель преломления которой изменяется более плавно. Чистая земная атмосфера — важнейший пример турбулентной среды. [c.343]

Мы имеем здесь то же явление концентрации волн в слое, что и при прохождении света через ультразвуковую решётку (ср. с рис. 188). Подобного рода волноводные свойства среды проявляются также, например, в явлении оптического миража. Правда, мираж представляет собой весьма редкое явление, возможное лишь в южных широтах и при условии резко выраженной температурной неоднородности слоёв атмосферы. Световые лучи могут распространяться вдоль этих слоёв далеко за горизонт и давать изображение весьма удалённых предметов — гор, оазисов в пустыне, городов. [c.325]

Рассмотрим задачу о траекториях лучей света в неоднородной (но изотропной) оптической среде, показатель преломления N(r) которой не зависит от времени. Согласно принципу наименьшего времени траектория луча света, проходящего через две точки гиг, выделяется из семейства бесконечно близких кривых, соединяющих эти две точки тем, что время Т(г, г), затрачиваемое на прохождение луча вдоль действительной траектории, оказывается минимальным [c.12]

Наиболее распространенным является шлирный способ, при котором оптический прибор (применяются приборы Теп-лера и некоторые другие) реагирует на величину производной от плотности среды по расстоянию, отсчитываемому в направлении, перпендикулярном к направлению лучей света. Принципиальная схема построения приборов этого типа показана на рис. 45.5. Лучи света, исходящие от источника света 1, проходят через спрямляющую линзу 2 и параллельным пучком направляются к исследуемой области течения, отделенной прозрачными стенками 3 п4, выполненными из материала, который не преломляет лучи света. Последние, пройдя через указанную область, пересекаются затем в фокальной плоскости линзы 5 (плоскость 5 —5 на рисунке), в которой установлена ножевая диафрагма6, и затем попадают на экран 7. При прохождении света через поле течения, при наличии в этом поле производной от плотности по расстоянию — в направлении, нормальном к лучам света, последние отклоняются в сторону (это так называемая область оптической неоднородности). Ножевая диафрагма задерживает часть лучей, прошедших через область оптической неоднородности, и вследствие этого проекция данной области на экране 7 оказывается менее освещенной, чем проекции областей поля течения, в которых поток является невозмущенным. Шлирный способ используется для визуализации как сверхзвуковых, так и [c.425]

Пусть ультразвуковая волна распространяется в жидкости. Тогда в областях сжатия плотность жидкости возрастает, а в областях разрежения — уменьшается. Чем выше плотность жидкости, тем больше ее показатель преломления, характеризующий так называемую оптическую плотность. Таким образом, распространение ультразвуковой волны приводит к периодическому — в пространстве и во времени — изменению показателя преломления жидкости. Однородная жидкость под действием ультразвука становится оптически неоднородной. Один из основных законов оптики утверждает, что свет в однородной среде распространяется прямолинейно. В оптически неоднородной среде при распространении света в общем случае наблюдается явление дифракщш — отступление иг прямолинейности распространения света. Следовательно, если в эксперименте удастся обнаружить дифракцию света на оптических неоднородностях, обусловленных прохождением ультразвука через жидкость, тем самым будет доказано существование этих неоднородностей или, иными словами, непосредственно будет доказано, что ультразвуковая волна представляет собой сжатия и разрежения, распространяющиеся в жидкости. [c.139]

Рассмотрим задачу о прохождении луча света через некоторую область 1 (рис. 11.1), показатель преломления которой в направлении координатных осей х и у отличается от показателя преломления окружающей среды. Очевидно, в соответствии с законом преломления Снеллиуса луч света после прохождения области / должен отклоняться от первоначального направления. Поведение луча после прохождения через неоднородность фиксируется в плоскости экрана 2 тремя измеряемыми параметрами смещением б между точками А и А углом отклонения е луча от первоначального направления временем запаздывания т прихода луча в точку А (по более длинному оптическому пути) по отношению к времени прихода луча в точку А. Па регистрации трех указанных параметров световой волны основываются три основных метода оптической визуализации неоднородностей плотности в газодинамическом потоке. Эти методы называют соответственно прямотене- [c.216]

Огромная популярность ОВФ связана с тем, что эквифазные поверхности такой пары волн оказываются совпадающими не только вблизи узла, осушествляющего эту операцию, но и на любом удалении от него, даже когда среда, в которой они распространяются, является оптически неоднородной. Это позволяет компенсировать фазовые искажегая в лазерных средах принцип компенсации поясняется рис. 4.20. Опорная световая волна 1 с плоской (или иной требуемой) формой фронта подается в активный элемент 2 и проходит через него, усиливаясь и одновременно приобретая фазовые искажения. В узле ОВФ 3 она преобразуется в обращенну ю волну 4, которая, пройдя через тот же элемент в обратном направлении, приобретает требуемую (в данном случае плоскую) форму фронта [9]. Если в качестве опорного пучка использовать, скажем, свет, рассеянный каким-либо объектом, то усиленная обращенная Волна попадет на тот же объект, причем оказываются скомпенсированными фазовые искажения не только в лазерной среде и системе формирования, но и в атмосфере (если, конечно, за время прохождения светом расстояния до узла ОВФ и обратно неоднородности не успевают измениться). [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...