Отрицательный коэффициент поглощения

Отрицательное поглощение. В 1939 г. впервые В. А. Фабрикантом была сформулирована возможность создания сред с отрицательным коэффициентом поглощения. Анализируя особенности среды с отрицательным поглощением, В. А. Фабрикант предложил принцип усиления [c.379]

О тех случаях, когда в среде выполнено условие М2>М, известное как инверсия населенностей, в (9.37) а<0 (отрицательный коэффициент поглощения) и интенсивность волны в соответствии с (9.38) нарастает по мере ее распространения. Усиление падающего пучка света осуществляется за счет того, что при N2>N переходы с вынужденным испусканием фотонов происходят чаще, чем переходы с поглощением. Так как возникающие при вынужденном испускании фотоны тождественны с фотонами, вызвавшими испускание, когерентные свойства исходного пучка полностью сохраняются. Таков принцип действия квантового усилителя излучения. Различные способы создания необходимой для его работы среды с инверсией населенностей (активной среды) рассмотрены в 9.4. Важно отметить, что для создания активной среды всегда требуется подведение извне дополнительной энергии, которая затем при вынужденном испускании частично преобразуется в энергию усиливаемого электромагнитного излучения. [c.443]

ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОГЛОЩЕНИЯ [c.29]

В соответствии с качественными соображениями о роли вынужденных переходов возбужденные атомы уменьшают величину коэффициента поглощения. С некоторыми экспериментальными проявлениями этого обстоятельства мы уже встречались ранее при обсуждении отрицательной дисперсии (см. 156) и опытов Вавилова, посвященных зависимости коэффициента поглощения от интенсивности света (см. 157). [c.740]

Здесь Ао - начальное значение данной величины А -ее значение при значении аргумента (расстояния, времени и Т.П.), равном х к - коэффициент, характеризующий темп данного процесса (коэффициент поглощения, затухания, усиления и т.п.) а — основание логарифмов, которое принято для описания данного процесса. Коэффициент к может быть как отрицательным (поглощение, затухание), так и положительным (усиление, развитие). Очень часто в качестве значения а принимают основание натуральных логарифмов е, однако, разумеется, может быть принято любое другое число, например 10 или 2, при соответствующем выборе коэффициента к. [c.341]

Полиномиальным аппроксимациям свойственно ограничение их нельзя применять за пределами того диапазона параметров, в котором они получены. Причина в том, что обоснованные ограничения на выбор коэффициентов полинома (например, минимизация среднеквадратичного отклонения полинома от экспериментальных точек) накладываются только в том диапазоне, где имеются экспериментальные точки. За крайними точками никаких ограничений на поведение полиномов не накладывается, поэтому характер подгоняемой зависимости может существенно меняться (например, коэффициент поглощения может стать отрицательной величиной). Для полуэмпирических аппроксимаций, основанных на физических моделях явления, небольшое продолжение зависимостей за пределы диапазона не является столь опасным. [c.77]

Здесь Ао — начальное значение данной величины А — ее значение при значении аргумента (расстояния, времени и т. п.), равном х к — коэффициент, характеризующий темп данного процесса (коэффициент поглощения, затухания, усиления и т. п.) а — основание логарифмов, которое принято для описания данного процесса. Коэффициент к может быть как отрицательным (поглощение, затухание), так и положительным (усиление, развитие). [c.275]

Усиливающим (активным) средам соответствуют отрицательные значения показателя затухания и и коэффициента поглощения а (см. 2.5). [c.82]

Это соотношение называется формулой Кирхгофа—Планка. Чертой сверху отмечен коэффициент поглощения, исправленный за вынужденное излучение, которое играет роль отрицательного поглощения. Впредь используем именно его. [c.159]

Для интерпретации наблюдаемого распределения энергии в непрерывном звездном спектре необходимо исследовать зависимость коэффициента поглощения от длины волны. Коэффициент непрерывного поглощения учитывает непрерывное поглощение всех атомов, присутствующих в звездной оболочке, и рассеяние на свободных электронах. Среди компонентов звездных оболочек наиболее распространенным является водород, поэтому для большинства звезд поглощение в основном обусловливается водородом. Для более холодных звезд основную роль играет отрицательный ион водорода Н для звезд с температурой выше 10 000° важно непрерывное поглощение атомарным водородом, а для более горячих звезд — непрерывное поглощение в нейтральном гелии. При очень высоких температурах (около 50 000°) в далеком ультрафиолете существенным становится поглощение ионизированным гелием, и даже небольшая примесь металлов при этих температурах имеет большое значение в области коротких волн. [c.393]

В поглощении (и испускании) видимого света в нагретом воздухе участвует целый ряд механизмов фотоионизация высоковозбужденных атомов и молекул кислорода и азота и молекул окиси азота, выбивание дополнительных, слабо связанных электронов из отрицательных ионов кислорода, молекулярное поглощение (без отрыва электрона) молекулами. Ог, N2, N0, пребывающими в возбужденных состояниях, наконец, молекулярное поглощение молекулами N02, присутствующими в небольшом количестве в нагретом воздухе. Коэффициенты поглощения, связанные со всеми этими механизмами, были оценены в гл. V. Сравнительная роль различных механизмов поглощения и абсолютные величины коэффициентов сильно меняются в зависимости от температуры и плотности воздуха. При температурах выше 12 000—15 000° К в основном происходит фотоионизация молекул и атомов кислорода и азота. При плотности воздуха примерно в 10 раз больше нормальной, которая имеет место За фронтом [c.479]

Чтобы использовать (2.12.15) для объяснения эффекта затягивания частот, учтем, что собственная частота осциллятора соо соответствует (при квантовомеханическом обобщении соотношений (2.12.13)) основной частоте перехода, а коэффициент затухания у может рассматриваться в качестве лоренцевой ширины 2Д. Кроме того, переходя к рассмотрению усиления, надо заменить в (2.12.15) коэффициент поглощения (со) на коэффициент усиления х (со), взятый с обратным знаком усиление рассматривается как отрицательное поглощение). Таким образом, [c.229]

Как следовало из полученных формул, быть может, самых первых формул нелинейной оптики, при больших интенсивностях света свойства вещества существенно изменяются коэффициент поглощения, который обычно постоянен, начинает падать, вещество просветляется, мощность люминесценции стремится к насыщению. Более того, расчеты показали, что для некоторых трех- илн четырехуровневых систем коэффициент поглощения может стать отрицательным. Легко определялось значение интенсивности возбуждающей радиации, обеспечивающее реализацию этой возможности. Тем самым были выявлены конкретные условия, при которых может осуществляться способность вещества к усилению света. Все расчеты проводились применительно к оптическому диапа- [c.119]

Увеличение резонансного поглощения в большом энергетическом диапазоне является основным фактором, влияющим на значение нейтронного потока в реакторе БН. Так как это захват в воспроизводящем материале, то истинным результатом доплеровского уширения являются существенное снижение количества нейтронов и соответствующая потеря реактивности. Эта потеря реактивное может быть больше, чем добавочное увеличение реактивности, из-за ужесточения спектра, если воспроизводящая составляющая зоны достаточно большая по сравнению с составляющей деления. И, как следствие, обогащение топлива для реакторов-размножителей на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем будет ограничено в пределах 12—25 %. Даже с этим ограничением температурные отрицательные значения коэффициентов реактора на быстрых нейтронах достаточно малы — около 2- Ю" . [c.179]

В каждой кассете имеется 4 элемента с выгорающим поглотителем нейтронов. Назначение этих компенсирующих стержней состоит в подавлении начальной избыточной реактивности и компенсации температурного эффекта. Благодаря этому поглощению возможно поддержание постоянной небольшой концентрации борной кислоты в первом контуре при полной нагрузке реактора во время всего цикла. Реактор характеризуется высоким отрицательным температурным коэффициентом реактивности, что позволяет провести его пуск из холодного состояния. Во время пуска первого контура циркуляционный насос работает с минимальным расходом, необходимым для надежной работы гидродинамических подшипников. После прекращения циркуляции через нижний гидравлический затвор с помощью подачи азота под колпак можно начинать снижение концентрации борной кислоты в первом контуре подводом в него чистой воды. После достижения критического состояния и нагрева воды до температуры 80—100°С расход воды на выходе из активной зоны будет равен расходу воды через циркуляционный насос азот из-под колпака нижнего гидравлического затвора удаляется, и первый контур постепенно переводится на номинальные параметры. [c.104]

При б > о и у = о (нет поглощения в веществе) коэффициент отражения точно равен единице, что соответствует явлению ПВО при огибании лучом вогнутой поверхности. Значение (Ф) может отличаться от единицы в двух случаях. Во-первых, если б отрицательно и происходит частичное преломление излучения на поверхности зеркала, во-вторых, если имеется поглощение, т. е. у 0. Именно второй случай характерен для МР-диапазона. [c.129]

Заметим, что затухание волны не обязательно связано с истинным поглощением электромагнитной энергии диссипация энергии происходит лишь тогда, когда мнимая часть е(ы) отлична от нуля, а коэффициент и может быть отличен от нуля и при вещественном (отрицательном) е(ы). Именно так дело обстоит для плазмы при ы<ыр, где Ыр — плазменная частота (см. 2.3). Фактически это означает, что излучение при е(ы)<0 не может проникнуть в вещество и происходит полное отражение волны на границе. [c.81]

Из формулы (2.54) видно, что плазменная частота Юр имеет смысл своего рода критической частоты. При о)<о)р диэлектрическая проницаемость отрицательна, а показатель преломления чисто мнимый. Это значит, что волны с о)<о)р (но о у) не могут распространяться в металле из-за сильного затухания, причем это затухание не связано с поглощением (т. е. диссипацией) энергии. В самом деле, диэлектрическая проницаемость вещественна (а истинное поглощение происходит только при 1те= =0), да и выражение (2.54) для е(о)) получается при пренебрежении диссипативным членом в уравнении движения электрона. Фактически при ( )<о)р происходит полное отражение падающей волны от среды. При чисто мнимом показателе преломления коэффициент отражения равен единице (см. 3.4). [c.95]

Лазер как физическая система состоит из двух частей электромагнитного поля и лазерно-активной среды (среды с отрицательным коэффициентом поглощения). [c.35]

Следует подчеркнуть, что вычисление коэффициента усиления g(E) представляет собой просто вычисление коэффициента поглощения а(Е) как функции энергии фотона Е. При высоком уровне накачки и энергиях фотонов, меньших чем расстояние между квазиуровнями Ферми, а(Е) становится отрицательным. Этот диапазон энергий с отрицательным коэффициентом поглощения а(Е) является спектральным диапазоном усиления, т. е. g E) = —а(Е). Сравнение в 7 этой главы экспериментальных и вычисленных значений а Е) показывает, насколько хоро- шо численная оценка ( ), полученная с использованием мат- , ричного элемента Стерна 11], согласуется с экспериментом, j Из этого расчета следует, что с ростом уровня накачки коэффи- циент усиления насыщается в области низких энергий и eTO j максимум сдвигается в сторону высоких энергий [c.134]

В 2 настоящей главы коэффициент поглощения определен как разность между скоростями переходов вверх и вниз, деленная на ноток фотонов. Поэтому положительные значения а(Е) означают, что в целом происходит поглощение излучения, в то время как отрицательные значения а(Е) говорят о том, что скорость вынужденного излучения превосходит скорость поглощения. Отрицательный коэффициент поглощения а(Е) называется коэффициентом усиления (Е). Условие, необходимое для того, чтобы скорость вынужденного излучения превышала скорость поглощения, выражается соотноп1ением (3.2.31). Оно требует, чтобы энергетический зазор между квазиуровнями Ферми был больше энергии излучаемых фотонов. Для достижения лазерной генерации нужно, чтобы усиление превосходило потери в приборе, такие, как поглощение на свободных носителях, рассеяние, излучение через зеркальные грани. Условия, определяющие порог геперации, рассматриваются в следующем Параграфе. [c.189]

Выясним условия, при которых коэффициент поглощения среды становится отрицательным. Будем рассматривать идеализированпь[й случаи будем полагать, что энергетические уровни атомов представляют собой линии. Это означает, что в каждом состоянии атом [c.379]

Теоретические расчеты ) и экспериментальные данные показывают, что основным фактором, мешающим возникновению генерации сложных молекул, является накопление частиц на метастабильном (триплетном) уровне. Если в рубине наличие метастабильного уровня обеспечивает возможность генерации, то у красителей этот уровень играет отрицательную роль. Неоптические переходы 5 ->-7 1 мешают накоплению частиц на основном лазерном уровне 5] и тем самым уменьшают значение коэффициента усиления. Кроме того,- существенна роль триплет-триплетного поглощения Т Т2. Ввиду этого под действием внешнего излучения в растворе не только появляется способность к усилению, но и возникают дополнительные потери. Если коэффициент поглощения в канале превышает коэффициент усиле- [c.293]

Два эти эффекта сказываются цо-разному при -исследовании спектров различных типов. Перегрузка преобразователя наиболее вероятна в области абсолютного максимума, инте рферограм-мы, который находится при л = 0. Вследствие перегрузки появляются систематические ошибки определения амплитуды спектральных составляющих. Занижение величины пика при квантовании можно рассматривать как результат вычитания его верхушки из основной интерферограммы. Следовательно, полученный в результате вычислений спектр будет состоять из истинного спектра и фурье-образа узкого пика при х = 0. Заменяя этот пик приближенно на отрицательную б-функцию, получаем, что весь спектр смещается как целое вниз. Этот эффект может быть мало заметен при исследовании линейчатых спектров испускания и спектров поглощения с небольшой глубиной провалов. Вместе с тем, если изучаются образцы с большим коэффициентов поглощсиии, 1и иере1рузка преобразователя может привести к появлению отрицательных амплитуд в спектре. Очевидно также, что она затрудняет измерение абсолютных яркостей и коэффициентов поглощения. [c.109]

Данный способ регистрации оказывается ограниченным со стороны малых плотностей плазмы из-за того, что затухание ударной волны начинается в этом случае раньше, чем достигается насыщающая толщина излучающего слоя. Поэтому при регистрации малых коэффициентов поглощения были поставлены эксперименты [38] в несколько измененной редакции, использующей взрывные ударные трубы в качестве источника плазмы воздуха. Затухание ударных волн в таких системах приводило к появлению максимума регистрируемой зависимости положение которого позволяло найти в каждом опыте значение а , а другие параметры ударного сжатия оценить на основе газодинамических данных. Полученные результаты послужили основой для оценки сечения фотораспада отрицательного иона азота. [c.357]

Максимум формы линии находится при (Оеа и составляет для лоренцевых линий, которыми мы ограничимся, gae(0)== 2/nA(uae- Коэффициент ЭКСТИНКЦИИ р - опреде-ляется как отрицательная мнимая часть комплексного показателя преломления — ipjfK т. е. = = (—1/2п >ец) 1га х (со) . Коэффициент поглощения сов- [c.288]

Имеются экспериментальные данные, свидетельствующие о существовании отрицательного иона азота N" [57 ]. Поглощение света этими ионами рассматривалось в работе [58]. Зная все составляющие коэффициентов поглощения, можно вычислить суммарные коэффициенты и испускатель-ные способности для любых температур и плотностей. На рисунках 5.30 [c.286]

Коэффициент усиления может быть рассчита по модели ГЛГ —МЭС так же, как коэффициент поглощения. Определяемый выражением (3.4.6) коэффициент поглощения становится Отрицательным при таких высоких уровнях накачки, нри которых (Ес — Fv) < йш. Квазиуровни Ферми Ее и Рс для электронов и дырок определяются по соответствующим концентрациям носителей и связаны с ними через интегралы, аналогичные [c.189]

Отсюда видно, что если один спай поддерживается при постоянной температуре, э. д. с. будет меняться пропорционально разности (Ti— i). Это не было обнаружено экспериментально, и Томсон (а позднее Кельвин) пришел к заключению, что в термоэлектрической цепи должен иметь место дополнительный обратимый эффект. Согласно этому так называемому эффекту Томсона, тепло поглощается или выделяется при протекании тока в неравномерно нагретом стержне. Коэффициент Томсона о определяется по количеству поглощенного тепла при прохождении единицей заряда разности температур в 1° Коэффициент Томсона считается положительным, если при протекании тока от холодного участка к горячему тепло поглощается, и отрицательным, если тепло при этом выдел яется. Таким образом, полная э. д. с. по Томсону между двумя [c.97]

Следует с осторожностью относиться к покрытию места расположения спая металлической фольгой, бумагой и т. п. В некоторых случаях из-за разницы в коэффициентах излучения и поглощения покрытия и поверхности тела при наличии внешних источников теплового из.лучения роль пжрытия может оказаться отрицательной. [c.407]

Оптическая поляризация характеризуется небольшим по величине и отрицательным температурным коэффициентом (ТКе —10" К" ), что обусловлено температурным изменением плотности диэлектрика. Однако диэлектрический вклад оптической поляризации в большинстве кристаллов невелик и редко превышает бопт = 6 (в некоторых полупроводниках, например в сульфоиодиде сурьмы и в германии, бопт 16, но большая проводимость приводит к значительному СВЧ-поглощению). Следовательно, для получения высокодобротного СВЧ-ди-электрика с = бонr+6j j = 30—300 нужио подбирать диэлектрики с высо- [c.89]

Спектральная характеристика светофильтра выражается численными значениями показателя поглощения кх для различных длин воли н спектральными кривыми оптической плотности О и коэффициента пропускания г. За светопоглопхение оптического цветного стекла принимается отрицательный десятичный логарифм светопропу-скання в толщине слоя 1 мм. Оптическая плотность стекла толщиной й I мм называется показателем поглощения и определяется из формулы- — lg где светопропусканне стекла толщиной i ( )м). [c.46]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...