Оптические коэффициенты диэлектриков

Оптические коэффициенты диэлектриков [c.195]

Эллипсоид показателей преломления характеризует зависимость коэффициента преломления вещества от направления. В оптически изотропных диэлектриках (газы, жидкости, стекла, аморфные вещества, кристаллы кубической структуры) показатель преломления во всех направлениях одинаков. Поэтому эллипсоид (см. рис. 7.4,6) представляет собой сферу [c.198]

Температурная зависимость пиа для UO2 неизвестна, но так как для окиси алюминия обнаружено возрастание оптического коэффициента поглощения, а, согласно формуле Лоренца для оптических констант диэлектриков, коэффициент преломления должен возрастать при снижении температуры, предполагают, что а и п являются постоянными во всей области температур. [c.55]

Температура канала разряда. Непрерывный спектр излучения искрового канала пробоя в конденсированных диэлектриках в совокупности с непрозрачностью канала в видимом диапазоне длин волн ограничивают экспериментальные возможности определения температуры. Практически эксперимент позволяет определить либо яркостную, либо цветовую эффективную температуру канала как неравномерно нагретого тела. Наиболее корректным для измерений яркостной температуры представляется метод сравнения с определением температуры по (1.14) для к, равного коэффициенту поглощения оптического слоя исследуемого источника к = для АЧТ). [c.46]

Количественные исследования поглощательных способностей диэлектриков базируются главным образом на известных формулах Френеля и соотношениях классической электродинамики, связывающих оптические характеристики с коэффициентом преломления п в веществе. Для поглощательной способности непрочного диэлектрика можно воспользоваться формулой [c.471]

Кроме того, в активных диэлектриках, как и в обычных, наблюдаются отражение и преломление света, вызванные оптической плотностью среды. Как в анизотропных, так и в изотропных средах происходят рассеяние и поглощение (абсорбция) света, а при изменении частоты световой волны наблюдается дисперсия — изменение коэффициентов преломления, отражения и поглощения света. [c.27]

Проведенные за последние годы исследования привели к успешному применению многослойных пленок из подходящих диэлектриков [89]. В этом случае используется изменение фазы, происхо-" дящее на поверхности диэлектрика, если показатель преломления среды со стороны падения света меньше показателя преломления диэлектрика следовательно, если одна пленка, имеющая оптическую толщину = t (i — геометрическая толщина), нанесена на стекло, отражение от стекла увеличивается, если коэффициент преломления у пленки больше, чем у стекла. Луч, отраженный от поверхности раздела диэлектрик — воздух, претерпевает изменение фазы на я и находится в той же фазе, что и отраженный от поверхности раздела диэлектрик — стекло. Этот поток света проходит дополнительный путь 2t = также эквивалентный изменению фазы на л . Если толщину пленки увеличить до оптический путь будет увеличен и отражение уменьшено оно возрастет снова при t = /4 . Если показатель преломления диэлектрика меньше, чем у стекла, отражение уменьшается это явление лежит в основе просветления оптики с помощью пленок диэлектрика. [c.372]

О Коэффициент отражения иа границе слоя диэлектрика с л 1.5 невелик (/ <0,04), поэтому в первом приближении можно не учитывать многократные отражения. При оптической толщине покрытия л/= /4 отраженные от передней и задней границ слоя волны будут в противофазе. Чтобы они полностью погасили друг друга в результате интерференции, их амплитуды должны быть одинаковы (по модулю). Используя формулы (5.66) для амплитудных коэффициентов отражения, получаем [c.266]

В связи с тем, что в большинстве случаев интерференционный фильтр работает при нормальном падении светового потока, можно положить ф = 0. Тогда целесообразно графически представить зависимость от оптической толщины йп диэлектрического слоя, заключенного между зеркалами, обладающими высоким коэффициентом отражения. Эта зависимость-в случае системы металлическое покрытие — диэлектрик — металлическое покрытие может быть точно вычислена, если известен скачок фазы т 5 при отражении. [c.198]

В области звуковых частот явление постепенного снижения значений е,- и объяснено давно известной теорией многослойного конденсатора Максвелла. Для объяснения дисперсии дипольной поляризации существует теория Дебая. Частота колебаний / , при которой происходит прекращение дипольной поляризации, обычно лежит в микроволновой области. Ионная поляризация исчезает в области инфракрасного света. В области видимого света остается только электронная поляризация. Следовательно, молекулярная поляризация, рассчитанная по коэффициенту преломления света с помощью формулы (2-3-19), относится к электронной поляризуемости. Частота /е прекращения электронной поляризации лежит в ультрафиолетовой области. В связи с вышесказанным данные проблемы касаются изучения уже не диэлектриков, а оптических материалов. [c.99]

Медленная и быстрая оси задерживающей пластинки. Направление растяжения диэлектрика и перпендикулярное направление (лежащие в плоскости пластинки) называются оптическими осями. Из этих двух осей та ось, которой отвечает наибольший коэффициент преломления (для поля Е, направленного по этой оси), называется медленной осью. Больший показатель преломления означает меньшую фазовую скорость. Другая оптическая ось называется быстрой. Соответствующие коэффициенты преломления обозначим [c.376]

Эффект фоторефракции состоит в том, что в весьма интенсивном свете (генерируемом лазером) изменяется оптический коэффициент преломления диэлектрика в местах повышенного уровня освещенности. В мощных импульсах лазерного излучения за счет фоторефракции происходит самофокусировка лазерного пучка, распространяющегося в диэлектрике. В центре луча напряженность светового электрического поля выше и поэтому выше коэффициент оптического преломления (который увеличивается с напряженностью поля). [c.31]

Оценки основных термодинамических характеристик плазмы искрового канала температуры, коэффициентов и показателей поглощения, потерь энергии с излучением и других - основаны на измерениях спектральной плотности лучистого потока (или яркости Ья). Результаты измерений спектральной плотности яркости искрового канала в оптически прозрачных твердых диэлектриках (ЩГК, органическом стекле, полевом шпате) по методу сравнения, несмотря на тщательный контроль за сохранением условий эксперимента (параметров разрядной цепи, длины межэлектродного промежутка, параметров оптической системы, геометрии образца и т.д.), подвержены значительным статистическим флуктуациям. Природа этих разбросов обусловлена малыми радиальными размерами искрового канала, особенно в начальной стадии его расширения, искривлениями и нестабильностью положения канала относительно оси электродов, вариациями кинетики трещин вокруг канала и т.п. Изучение влияния типа ЩГК, режимов энерговклада и других факторов возможно только с применением статистических методов, в частности, дисперсионного анализа. Результаты проверки закона распределения отдельных измерений максимального значения спектральной плотности [c.45]

В оптическом эффекте Керра двулучепреломление, индуцированное мощным излучением накачки, используется для того, чтобы изменить состояние поляризащ1и слабого сигнала при прохождении через изотропный нелинейный диэлектрик [5, 6]. Данный эффект можно применять в оптических затворах с пикосекундными временами срабатывания [8]. В световодах его впервые наблюдали в 1973 г. [12] с тех пор этот эффект привлекает большое внимание [13-20]. Принцип действия керровского затвора показан на рис. 7.1. На входе в световод излучения накачки и сигнальное излучение поляризованы линейно угол между направлениями их поляризаций равен 45°. Скрещенный поляризатор на выходе световода блокирует прохождение сигнала в отсутствие накачки. Когда накачка включается, разница показателей преломления для параллельных и перпендикулярных поляризационных компонент сигнала (по отношению к направлению поляризации накачки) становится другой из-за двулучепреломления, вызванного излучением накачки. Дополнительная разность фаз для двух компонент на выходе из световода проявляется в виде изменения состояния поляризации сигнального излучения, и часть сигнала проходит через поляризатор. Коэффициент прохождения сигнала зависит от интенсивности излучения накачки, и им можно управлять, просто изменяя эту интенсивность. Поскольку сигнал на одной длине волны может быть промодулирован накачкой на другой длине волны, этот прибор называется также керровским модулятором, и его можно применять в системах оптической связи и в оптических переключателях. [c.179]

Другие механизмы. Леванюк и Осипов [42] рассматривают возникновение оптического искажения как результат возбуждения светом донорно-акцепторных пар. В широкозонных диэлектриках содержится примерно одинаковое количество доноров и акцепторов. При освещении такого кристалла коротковолновым светом происходит ионизация отрицательно заряженного акцептора. Перешедший в зону проводимости электрон далее захватывается полояштельно заряженным донором, т. е. вместо двух заряженных дефектов образуются два нейтральных. При этом существенно меняется электронная поляризуемость дефектов и их вклад в коэффициент преломления среды. Таким образом, с этой точки зрения, индуцированное светом Атг может происходить в любых высокоомных кристаллах. [c.309]

Важнейшими электрооптическими эффектами являются эффекты Поккельса и Керра (линейный и квадратичный). Эффект Керра, как и электрострикция, наблюдается в любых диэлектриках, в то время как эффект Поккельса имеет место только в нецентросимметричных кристаллах (подобно пьезоэффекту). Оба эффекта широко используются в технике оптической связи и приборостроении для модуляции, переключения и других видов электрического управления световыми сигналами. Электрическое поле изменяет также коэффициент отражения света электроотражение — один из современных методов исследования оптических и динамических свойств кристаллов. [c.29]

Пьезооптические (или упругооптические) явления возникают при деформации различных диэлектриков. При неоднородной деформации оптически изотропное вещество (стекло или полимер) приобретает анизотропные свойства, а в анизотропных кристаллах деформация изменяет оптические параметры. Поэтому в деформированных диэлектриках изменяются условия распространения света, что может быть использовано в целях управления. Соответствующие пьезооптические коэффициенты весьма велики в кристаллах с высокой упругой податливостью — сегнетоэластиках и па- [c.29]

Оптические эффекты, зависящие от интенсивности света (см. рис. 1.9). Под действием света в некоторых диэлектриках измеия-няется коэффициент оптического поглощения (фотохромнып эффект), вследствие чего в освещаемой области диэлектрик изменяет прозрачность и окраску. Спектр оптического поглощения фото-хромного диэлектрика изменяется под действием световых квантов за счет фотохимических реакций, перестройки валентных связей между атомами и появления центров поглощения (неорганические вещества) или из-за изменения конфигурации молекул (органические вещества). Из различных фотохромных материалов ча- [c.30]

Для электронной упругой поляризации важными являются следующие особенности. Вочпервых, этот механизм поляризации является наиболее общим, так как деформация электронных оболочек атомов или ионов в электрическом, поле происходит во всех без исключения диэлектриках. Во-вторых, это наименее инерционный поляризационный механизм, поскольку масса электронов много меньше, чем эффективная масса других частиц, участвующих в процессе поляризации (ионов или молекулярных диполей). Быстрое установление электронной поляризации позволяет выделить экспериментально ее вклад из статической диэлектрической проницаемости того или иного диэлектрика. Этот вклад соответствует еэл = п , где п — коэффициент оптического преломления. [c.66]

В результате взаимодействия с оптонами электромагнитные волны в кристаллах замедляются в п = у е пт раз, а также отражаются от диэлектрика R— n—1)2/(п+ ) , где п — коэффициент оптического преломления и R — модуль коэффициента отражения. [c.83]

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]

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]

Собственно многолучевой интерферометр представляет собой пару диэлектриков (слюдяные пластинки, плавлень1Й кварц, кристаллический кварц и др.), обработанных с оптической точностью. На диэлектрики нанесены тонкие металлические пленки (серебро), прозрачные для видимого участка спектра, но практически полностью отражающие световую энергию в более длинноволновом диапазоне (63, 64]. Чтобы обеспечить пропускание зеркал, на металлические пленки нанесены тонкие прозрачные штрихи по всей поверхности зеркал. Ширина штрихов 20—400 мкм, расстояние между ними 1—5 мм. Пропускание зеркал, представляющих собой дифракционную решетку, определяется расположением вектора электрического поля и направлением штрихов решетки. Пропускание отражателей имеет максимальную величину, если вектор электрического поля ориентирован перпендикулярно штрихам решетки. При параллельной ориентировке штрихов и вектора электрического поля пропускание зеркал минимальное. Следовательно, в такого рода многолучевом интерферометре оказывается возможным варьировать коэффициенты отражения и пропускания интерферометра. [c.186]

При изменении температуры пластинки происходит изменение сразу нескольких параметров кристалла, от которых зависят коэффициенты Д и Т. Зависимость, вносяш,ую основной вклад в температурное изменение регистрируемого сигнала, назовем управляюш,ей функцией. Далее будет показано, что среди многих управляющих функций наиболее эффективны ехр(—а/г) и со8 2пкН). Первая из этих функций лежит в основе широко распространенного метода термометрии полупроводников по температурному сдвигу края межзонных оптических переходов [1.40]. При выполнении условия 0,2 аН 2 этот сдвиг обеспечивает высокую температурную чувствительность при регистрации отраженного или проходящего излучения. При аН <С 0,1 и аН > 3 чувствительность мала. На гармонической управляющей функции основан не менее распространенный метод лазерной интерференционной термометрии полупроводников и диэлектриков [1.43]. Здесь чувствительность также имеет максимум при определенной длине волны и падает как в длинноволновой, так и в коротковолновой областях спектра. Обе эти управляющие функции позволяют реализовать усиление изменений при малом относительном изменении температуры в и управляющего параметра а в) или п в) относительное изменение регистрируемой интенсивности света оказывается не малым. Двухступенчатое преобразование изменений температуры в регистрируемый сигнал (в данном случае сигналом является изменение интенсивности света после взаимодействия с пластинкой) характерно для активной оптической термометрии и, по-видимому, не характерно для традиционных методов (это проявляется в том, что отсутствует возможность усиливать или ослаблять коэффициент преобразования К = Д2/Д0 путем выбора условий считывания сигнала). [c.21]

Для диэлектриков, как правило, вклады температурного коэффициента преломления и коэффициента термического расширения в сдвиг фазы при нагревании соизмеримы. Для ряда диэлектрических кристаллов дп/дв < О, и сдвиг фазы при нагревании происходит в сторону увеличения оптической толш,ины вследствие того, что вклад коэффициента термического расширения достаточен для компенсации отрицательного слагаемого в выражении (6.15). Для алмаза и плавленого кварца основную роль в сдвиге фазы интерферограммы играет температурный коэффициент преломления. [c.162]

Просветление оптических поверхностей. В этом случае явление интерференции в тонком слое используется для уменьшения коэффициента отражения от поверхностей оптических деталей— такой прием называют просветлением оптики . Так же как и ранее, рассмотрим вначале качественно явление, которое имеет место при однослойном просветлении. На поверхность диэлектрика с показателем преломления Яг (рис. 3.7.1) наносится такой слой, чтобы его показатель преломления ni был бы меньше Пг (П1СП2). В этом случае при нормальном падении скачок фазы на я (или потеря в разности хода половины длины волны) будет иметь место два раза при отражении от границы сред / и // и //—III. Если толщина пленки по-прежнему Х/4, то результирующая разность хода отраженных лучей будет Х/4 + Х/4-f Х/2-f Х/2 = X-f Х/2. Здесь два первых слагаемых соответствуют прохождению волной два раза слоя II, а вторые слагаемые соответствуют скачку фаз при отражениях света на границах раздела менее плотной и более плотной сред. В результате интерферирующие волны окажутся в противофазе и погасят друг друга. Коэффициент отражения R для рассматриваемой длины волн X станет равным нулю. [c.192]

В настоящее время интерференционные светофильтры изготовляются многослойными они состоят нз ряда последовательно соединенных эталонов Фабрн-Перо. В таких светофильтрах увеличен коэффициент пропускания за счет удаления металлических отражающих слоев. Показатели преломления смежных слоев пленки диэлектрика должны возможно больше отличаться один от другого. Оптическая толщина слоев, их число и материал определяются требуемой спектральной характеристикой фильтра. [c.287]

Процесс старения сопровождается окрашиванием диэлектриков. Наиболее систематически явление окрашивания изучено в щелочногалоидных кристаллах при О >> 450° С. Экспериментальные результаты (рис. 1-25) показывают, что изменение коэффициента оптического поглощения /( (интенсивности окраски) кристалла хорошо коррелируется с изменением тока на первом этапе окрашивание отсутствует, на втором — происходит интенсивное окрашивание от катода вследствие возрастания концентрации / -центров, на третьем устанавливается стационарное значение интенсивности окраски и на четвертом — вновь происходит увеличение интенсивности окрашивания. Окрашивание наблюдается также в процессе старения монокристаллов ВаТЮд, 8гТ10з и титаносодержащих керамик. Кроме того, в процессе старения этих керамик происходит также изменение тангенса угла диэлектрических потерь tg б и диэлектрической проницаемости е или емкости С (рис. 1-27). [c.34]

Книга построена следующим образом. В 1—65 описываются структура, неприводимые представления и коэффициенты Клебша — Гордана для кристаллических пространственных-групп. В 66—ПО теория кристаллической симметрии с учетом сопредставлений применяется к классической динамике решетки. В 111—118 и в т. 2, 1—6 приводится квантовая теория колебаний кристаллической решетку и теория инфракрасного поглощения и комбинационного рассеяния света. Здесь же в общем виде показана полезность применения теоретико-группового анализа к задачам такого типа. Наконец, в т. 2, 7—36 дается детальное применение общей теории к оптическим спектрам инфракрасного поглощения и комбинационного рассеяния света для диэлектриков со структурой алмаза и каменной соли (пространственные группы 0 и 0 ). Даны примеры идеальных и неидеальных кристаллов обоих типов. [c.10]

В 6 асимметричный трехслойный плоский волновод рассматривается с точки зрения модели зигзагообразных волн. Дисперсионное уравнение для распространяющихся волн выводится в этой модели из рассмотрения отражения волны иа границе раздела диэлектриков. Это уравнение легко решается на ЭВМ как для симметричного, так и для асимметричного случаев. Приведенные примеры распределения электрического поля в симметричной структуре на основе GaAs—AUGai-. As дополнены данными для асимметричного волновода. По мере того как волновод становится все более асимметричным, коэффициент оптического ограничения уменьшается, и при малом скачке показателя преломления на одной из границ будет существовать такое значение толщины активного слоя, соответствующее этому скачку, при KOTopoivf будут выполняться условия отсечки и для основной моды. [c.34]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...