Рассеяние поляризованного излучения

Угловое распределение и поляризация света при рэлеевском рассеянии. Угловое распределение рассеяния поляризованного излучения от отдельной молекулы описывается формулой (47.11). Оно аксиально-симметрично относительно линии, проходящей через элементарный рассеиватель в направлении колебаний электрического вектора падающей волны (рис. 262). Перпендикулярно направлению распространения падающей волны вдоль линии колебаний Е рассеяние отсутствует. Максимальное рассеяние наблюдается в плоскости, перпендикулярной направлению колебаний электрического вектора падающей волны. Рассеянное излучение поляризовано — электрический вектор колеблется в плоскости, проходящей через линию колебаний электрона элементарного рассеивателя. Если рассеяние от различных молекул можно считать некогерентным друг с другом, то полная интенсивность рассеяния в единице объема вычисляется умножением выражения (47.11) на концентрацию N молекул. Следовательно, свойства излучения, рассеянного от отдельной молекулы, полностью сохраняются для излучения, рассеянного в объеме. [c.293]

Рассеяние поляризованного излучения [c.263]

Рассеяние в рэлеевской атмосфере. Рассмотрим задачу о рэлеевском рассеянии поляризованного излучения. Для написания уравнения переноса найдем произведение матриц поворота с рэлеевской матрицей рассеяния [c.269]

Приведенные формулы определяют индикатрису рассеяния не-поляризованного излучения для сферической частицы произвольного размера. [c.55]

При рассеянии линейно поляризованного излучения из (1.39) легко получить формулу для полной интенсивности рассеянного излучения простым суммированием компонент / (Р) = фр и /r( ) = При рассеянии естественного (неполяризованного) [c.22]

Другие компоненты матрицы рассеяния исследованы в настоящее время в меньшей степени. В видимой области спектра расчеты Д (Р) Для ледяных призм с различным соотношением размеров выполнены в [35]. Результаты имеющихся экспериментальных исследований обсуждены в [5]. На рис. 4.10 воспроизведены результаты измерений деполяризации рассеянного излучения в горизонтальной плоскости при облучении среды поляризованным излучением в той же плоскости. Экспериментальная [c.128]

Рис. 5.13. Зависимость поляризованных компонент интенсивности рассеянного назад излучения от напряженности постоянного электрического поля для частиц морской соли.

Иначе обстоит дело с деполяризацией рассеянного оптического излучения на промежуточных оптических глубинах, когда уже становится заметным влияние многократного рассеяния, но еще не наступает глубинный режим. Только для рассеянного вперед излучения, как показали экспериментальные исследования в туманах и дымах [10], состояние поляризации в пределах ошибок измерений не изменяется по сравнению с прямым линейно-поляризованным лазерным излучением вплоть до максимально исследованных оптических толщ т=12. Аналогичные результаты были получены для водной среды при еще больших оптических толщах [12] и также могут быть объяснены состоянием поляризации рассеянного вперед излучения даже при многократном рассеянии в узком конусе малых углов рассеяния. При углах рассеяния, отличающихся от направления вперед, необходимо в общем случае учитывать сложную зависимость состояния поляризации рассеянного лазерного излучения и от типа аэрозольного образования, и от угла рассеяния, и от оптической толщи. [c.209]

Применение этих формул можно проиллюстрировать числовым примером. Пусть плоско поляризованное излучение падает перпендикулярно на иглу, длина и толщина которой малы по сравнению с В этом случае сечение рассеяния будет наибольшим, если электрическое поле приложено вдоль иглы, и наименьшим, если оно перпендикулярно игле. Для очень удлиненной иглы отношение сечений рассеяния равно [c.90]

Различные виды О. и. классифицируют по след, признакам по особенностям испускания атомами и молекулами тепловое излучение, люминесценция), степени однородности спектр, состава (монохроматическое, немонохроматическое), упорядоченности ориентации электрич. и магн. векторов (естественное, поляризованное линейно, по кругу, эллиптически), рассеяния потока излучения (направленное, диффузное, смешанное) и т. д. [c.500]

Принципиального изменения не произойдет, если первоначально падающий свет не является естественным, а линейно-поляризован. Единственное отличие в этом случае заключается в том, что если электрический вектор в падающем линейно-поляризованном свете колеблется в направлении наблюдения (вдоль оси у), то, поскольку оно вызывает колебание изотропной молекулы в том же направлении, а распространение вторичного излучения (рассеянный свет) вдоль оси у не станет возможным, в прибор наблюдателя вообще свет не попадает. [c.316]

Однако нам одновременно приходится наблюдать излучение огромного числа атомов, посылающих различно поляризованный свет. Кроме того, и каждый атом после нескольких сотен тысяч колебаний начинает испускать свет с новым состоянием поляризации. Таким образом, обычно наблюдаются множество всех возможных ориентаций и // и быстрая с.мена этих ориентаций, что и представляет собой естественный свет. Пока свет дойдет от излучающих атомов до наблюдателя, он может претерпеть ряд воздействий, вносящих некоторую поляризацию, которой мы обычно почти не замечаем. Только при специальных условиях наблюдения (свет, рассеянный атмосферой свет, отраженный водной поверхностью, и т. д.) доля поляризованного света может заметно возрасти. [c.380]

Величина характеризует интенсивность рассеяния излучения, поляризованного в направлении, перпендикулярном плоскости рассеяния, а величина <2 — плоскости рассеяния. Величины i l и определяют первый (7 = I l — ig) и второй (/2 = ii + 2) параметры Стокса, а также степень поляризации рассеянного излучения Рх (0) = (I l — t2)/(fi + 2) = i- [c.55]

Атомные функции рассеяния определяют толщину слоя кристалла, в пределах которого происходит извлечение (экстинкция) излучения из первичного в дифрагированный пучок. Соответствующие формулы приведены в работе [7]. Характерные значения глубины проникновения волнового поля в кристалл в диапазоне длин волн 1—10 нм—от десятков до единиц микрон. Исключение составляет область углов дифракции вблизи д = 45 , где экстинкция для компоненты излучения, поляризованной в плоскости, дифракции, мала, и оно поглощается в кристалле практически без отражения. В таком угловом диапазоне дифракции можно получить отраженный пучок, практически нацело поляризованный в направлении, перпендикулярном к плоскости дифракции и/или измерить поляризацию падающего излучения. [c.307]

В другом методе ослабления лазерного пучка пользуются тонкими проволочными сетками или экранами для отражения или рассеяния известной части энергии [166]. Обычно их рассчитывают на основе простой геометрической оптики, так что ослабление пропорционально доле площади, перекрываемой проволочками. Сетки можно поворачивать и тем самым плавно изменять ослабление приблизительно в 2 или 4 раза, а пара сеток, установленных под прямым углом друг к другу, позволяет менять ослабление в еще больших пределах. Характеристики таких сеток рассчитываются без учета дифракционных эффектов, а поэтому размеры проволоки и расстояние между ними должны во много раз превышать длину волны. Кроме того, в пучок должно вмещаться много проволок, иначе будут получены ошибочные результаты. Большое число таких сеток с разными угловыми ориентациями трудно установить в ряд (для сильного ослабления) при работе с хорошо коллимированными пучками, но для некогерентных пучков была продемонстрирована возможность большого ослабления [167]. Итак, хотя такие сетки способны выдерживать большие пиковые мощности, они наиболее пригодны для пучков со сравнительно большими сечениями. Сетки из параллельных проволочек создают также некоторые поляризационные эффекты, пропуская несколько больше излучение, поляризованное перпендикулярно проволокам, нежели излучение, поляризованное параллельно. [c.139]

В формуле (47.17) слагаемое с <5о1 > описывает рассеянную линейно,поляризованную волну, электрический вектор которой колеблется коллинеарно оси Z, а слагаемое с <15 о2 > — линейно поляризованную волну, электрический вектор которой колеблется коллинеарно оси У. Чтобы освободиться в описании рассеяния от координатной системы, назовем плоскостью наблюдения плоскость, проходящую через падающий луч и точку наблюдения. Можно сказать, что слагаемое с <5 о1> в (40.17) описывает рассеянную волну, электрический вектор которой колеблется перпендикулярно плоскости наблюдения, а с <5 о2> —волну с электрическим вектором, колеблющимся в плоскости наблюдения. Рассеяние волны с направлением электрического вектора, перпендикулярного плоскости наблюдения, описывается в (47.20) слагаемым с единицей в последних круглых скобках, а параллельно плоскости наблюдения — слагаемым с со8 ф. Таким образом, при рассеянии неполяризованного света наблюдается частично поляризованное рассеянное излучение, степень поляризации которого зависит от угла ф. Степень поляризации определяется соотношением [c.294]

Естественный падающий свет можно представить как некогерентную смесь двух волн одинаковой интенсивности, линейно поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях, например вдоль осей J и I/ на рис. 2.14. Поэтому и дипольный момент р рассеивающей частицы будет совершать колебания вдоль осей хну. При наблюдении перпендикулярно первичному пучку, т. е. вдоль оси у(0 = л/2), рассеянный свет будет полностью поляризован, так как распространяющееся в этом направлении излучение обусловлено только колебаниями р вдоль оси х. По мере изменения угла 0 от значения л/2 (в обе стороны) к поляризованному вдоль оси X рассеянному свету неизменной интенсивности примешивается не когерентный с ним свет, поляризованный в плоскости yz (рис. 2.14), интенсивность которого изменяется как os B. В результате степень поляризации рассеянного света постепенно уменьшается, обращаясь в нуль для 0 = 0 и 0 = л, а его интенсивность изменяется как 1 + os 0. Этим объясняется индикатриса рассеяния естественного света, приведенная на рис. 2.13. [c.118]

Разл. виды О. и. классифицируют по след, признакам по природе возникновения (тепловое, люминесцентное, синхротронное, Вавилова — Черенкова), особенностям испускания атомами и молекулами (спонтанное, вынужденное), степени однородности спектрального состава (монохроматич., немонохроматич,), степени пространственной и временной когерентности, упорядоченности ориентации электрич. и магн. векторов (естественное, поляризованное линейна, по кругу, эллиптически), степени рассеяния потока излучения (направленное, диффузное, смешанное) и т. д. [c.459]

Следует указать на одну пока не использованную возможность получения поляризованного излучения в вакуумной области— пропускание пучка неполяризованного света через сетку из ряда параллельно натянутых проволок. Такие поляризаторы известны для видимой и инфракрасной областей. Проблема перехода в коротковолновую область связана с разработкой технологии получения более тонких сеток. Возможно, что более простой путь — использование поляризации при тиндалевском рассеянии. Однако, пользуясь этим методом, вероятно, будет трудно получить достаточную энергию в рассеянном пучке. [c.183]

Заканчивая раздел об ионизации атомов и атомарных ионов сильным низ кочастотным полем лазерного излучения при величине параметра адиабатич ности 7 < 1, необходимо кратко комментировать еще два взаимосвязанных явления, обусловленных рассеянием туннельного электрона на атомном осто ве после его ускорения его в поле линейно поляризованного излучения. [c.249]

Рассмотрим переттсс поляризованного излучения в плоском слое. Будем предполагать, что среда изотропна рассеивеиющие частицы не ориентированы каким-то образом, а хаотичны. Тогда ослабление всех параметров Стокса за счет рассеяния происходит одинаково, т. е. это ослабление описывается не матрицей, а скалярным коэффициентом ослабления, точно таким же, как и в уравнении переноса для интенсивности. [c.263]

Как видно из (2.92), параметры Стокса и в рассматриваемом случае равны нулю и, следовательно, при двукратном рассеянии облаком сферических частиц не происходит поворота плоскости поляризации, а степень эллиптичности рассеянного назад излучения равна нулю. Более того, количественный анализ показывает, что для жидкокапельных облаков плоскость преимущественной линейной поляризации двукратно рассеянного излучения совпадает с плоскостью поляризации зондирующего излучения, а перпендикулярно и параллельно поляризованные составляющие интенсивности отраженного излучения в определяющей степени зависят от матрицы рассеяния и параметров эксперимента ( , Ч ). Отмеченные поляризационные свойства двукратного рассеянного назад излучения широко используются для идентификации различных типов метеообразований в земной атмосфере [22]. В частности, экспериментальные исследования показывают, что степень деполяризации для атмосферных образований изменяется в широких пределах (от О до 1). Поэтому применение поляризационной селекции локационных сигналов обеспечивает получение дополнительной информации о параметрах среды. [c.86]

Для качественной оценки структуры двумерных аморфных фаз с успехом применяется уже упомянутая методика малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, а также анализ протяженной тонкой структуры рентгеновского поглощения (обычно рассматриваются переходы с уровней внутренних А" и I оболочек атомов) — метод ПТСРП. Для реализации последнего необходимо мощное монохроматическое синхротронное излучение. Применяя Фурье-анализ, удается определить межъядерные расстояния с1 в неупорядоченных слоях межфазных границ, а при применении поляризованного излучения — также и искажения валентных углов. [c.136]

Рис. 10. Релеевское рассеяние полярная диаграмма интенсивности рассеянного света в случае, когда падающее излучение нсполяризовано / — интенсивность поляризованного излучения с электрическим вектором, перпендикулярном плоскости чертежа 2 — интенсивность поляризованного излучения с электрическим вектором, лсжащи.ч в плоскости чертежа сумма 1+2 равна полной интенсивности.

Рис 9 20 Осциллограммы лидарных сигналов рассеянного в обратном направлении различным образом поляризованного излучения с длиной волны 694 нм, которые демонстрируют существование скачка на границе го родской зоны [47] [c.399]

Наиболее интересны результаты исследования поляризации рассеянного света. Оказывается, рассеянное излучение, распространяющееся перпендикулярно падающей неполяризоеанной волне, полностью поляризовано. Это также обусловлено направленностью излучения гармонического осциллятора, что и поясняет рис. 6.79. Вдоль оси Y распространяется неполяриаован-ный свет. Колебания вектора Е происходят в плоскости XZ, причем компоненты и совершенно некоррелированы. Рассеянный в направлении оси X свет полностью поляризован (Ерас направлено вдоль оси Z). [c.353]

В случае стоксова комбинационного рассеяния начальным состоянием т служит невозбужденное колебательное состояние, конечным п — возбужденное. Если /ш)/ > кТ, то N 1 "К 1 и член NJNm можно опустить. Принимая во внимание поляризованность и анизотропию комбинационного рассеяния (линейно-поляризованное возбуждающее излучение) и предполагая лорентцову форму контура спектральной линии, можно прийти к соотношению [c.912]

Особенности элементарного акта излучения, а также множество физ. процессов, нарушающих осевую симметрию светового пучка, приводят к тому, что свет всегда частично поляризовав. П, с. может возникать при отражении и преломлении света на границе раздела двух изотропных сред с разл. показателями преломления в результате различия оптич, характеристик границы для компонент, поляризованных параллельно и перпендикулярно плоскости падения (см. Френеля формулы). Свет может поляризоваться либо при прохождении через анизотропную среду (с естеств, или индуцированной оптич, анизотропией), либо вследствие разных коаф. поглощения для разл. поляризаций (см. Дихроизм), либо вследствие двойного лучепреломления. П. с. возникает при рассеянии света, при оптич. возбуждении резонансного свечения в парах, жидкостях и твёрдых телах. Обычно полностью поляризовано излучение лазеров. В сильных электрич. и магн. полях наблюдается полная поляризация компонент расщепления спектральных линий поглощения и люминесценции газообразных и ковдеасиров. сред (см. Электрооптика, Магнитооптика), [c.67]

Угловое расиределевие интенсивности рассеянного излучения от поляризованной волны [c.291]

Рассеянный свет частично поляризован даже при неполяри-зованном, падающем на частицы излучении, как и при рэлеевском рассеянии. Характер поляризации зависит от оптических свойств частиц и направления, в котором наблюдается рассеян- [c.296]

Если, как показано на фиг. 4.1, будем считать, что электрон находится в начале ортогональной системы координат, а направление распространения рассеянной волны совпадает с осью г, то можно считать, что компоненты падающего излучения поляризованы в плоскостях л — г я у — г. Пусть рассеянное излучение находится в плоскости у — 2. Тогда для компоненты, поляризованной в плоскости у — 2, направление ускорения электронов совпадает с осью у, а ф = 90 — ф, где ф — угол рассеяния. Догда [c.83]

Если рассеиватели неизотропны, то рассеянное излучение не будет полностью поляризованным и формулы (8а) и (86) необходимо видоизменить. В частности, если падающий свет неполяризован, то правильные выражения для коэффициента рассеяния на 90° и коэффициента экстинкции имеют вид [c.102]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...