Комбинационные восприимчивости

Как явствует из вышеизложенного, измерение усиления стоксовой волны и измерение генерации антистоксовой волны позволяют определить зависимость мнимой части комбинационной восприимчивости и ее модуля от [c.366]

В литературе указанные восприимчивости называют также восприимчивостями рамановского типа, или рамановскими восприимчивостями. Далее в этой книге они также называются комбинационными восприимчивостями. — Прим. ред. [c.80]

Фиг. 6. Дисперсия комплексной комбинационной восприимчивости.

Выражение для вектора Пойнтинга содержит множитель /гя, а не /вя в силу нашего определения комплексных амплитуд. Комбинируя (2.89) — (2.91), получаем, наконец, выражение для мнимой части комбинационной восприимчивости при резонансе [c.96]

Аналогичный поправочный коэффициент необходим и в случае жидкости. При расчете комбинационной восприимчивости молекулярных неассоциированных жидкостей величину X ( а = 2o)l— s) следует умножить на поправочный коэффициент [c.120]

Теперь продемонстрируем эквивалентность формул (2.62) и (4.69). С учетом известного выражения для линейной поляризуемости ао [см. формулу Крамерса — Гейзенберга (2.28)] запишем выражение для мнимой части комбинационной восприимчивости (2.62) в виде ) [c.170]

В этом приближении процесс генерации излучения с частотами (Ов и соа описывается системой уравнений для связанных волн с амплитудами Ед и . Без существенного ограничения общности будем считать среду изотропной. Предположим далее, что все волны поляризованы одинаково, так что можно использовать выражения для скалярной комбинационной восприимчивости (2.62) и (2.68). Точно так же можно, разумеется, рассмотреть и случай, когда поляризации стоксовой и антистоксовой компонент и поляризация излучения лазера перпендику- [c.175]

Возбуждение волн со стоксовыми и антистоксовыми частотами в фокусированном лазерном луче высокой интенсивности является замечательным явлением, однако экспериментальные условия не обладают достаточной определенностью для того, чтобы проверить теорию и выяснить природу различных физических механизмов этого явления. Возникшую здесь ситуацию можно сравнить с изучением работы и характеристик электронной лампы. В первую очередь лампа исследуется как усилитель слабых сигналов, а не как мощный генератор. С этой точки зрения свойства веществ, использующихся в комбинационном лазере, должны исследоваться в тонких кюветах такой толщины, при которой невозможно самовозбуждение колебаний на комбинационных частотах под действием интенсивного лазерного излучения с частотой мь- В этом случае можно измерить усиление, если направить в кювету также излучение малой интенсивности с частотами со,, или о а. Экспериментально всегда можно поддерживать усиление на уровне меньшем чем 2—3 раза. При этом не будет ни уменьшения интенсивности лазерного излучения, ни заметного возбуждения стоксовых и антистоксовых линий высших порядков. При такой постановке опыта можно независимо контролировать интенсивность, поляризацию, направление и частоту луча лазера и луча стоксовой частоты. В идеальном случае каждый из лучей состоял бы только из одной моды, т. е. был бы монохроматичным и имел бы только дифракционную расходимость. Такие эксперименты могли бы дать надежные значения комбинационных восприимчивостей и обеспечить детальную проверку теории, изложенной в гл. 2 и 4. Схема возможной экспериментальной установки приведена на Фиг. 31. [c.248]

При изменении толщины кристаллов параметрическое взаимодействие обнаруживает типичные осцилляции. Длина когерентного взаимодействия для трех волн, распространяющихся в направлении оси г, составляет около 1 мм. Относительная интенсивность света с частотой мь + определяет величину компонент тензора восприимчивости четвертого ранга. Сигналом сравнения служил сигнал, выходящий из бензола. Эффект, наблюдаемый в бензоле, является, конечно, наиболее сильным, что связано с резонансом для комбинационной восприимчивости. В других веществах измеряется существенно нерезонансная компонента тензора нелинейной восприимчивости. Численные значения восприимчивостей [c.250]

Очевидно, что потребуется еще выполнить большую работу по тщательному количественному определению комплексных комбинационных восприимчивостей, их симметрии и дисперсионных свойств твердых тел, жидкостей и газов. Однако начало этой работе положено, и можно ожидать, что в ближайшем будущем она будет успешно продолжаться. [c.253]

Руководствуясь данными табл. 7.20 и 7,21 при выборе материала для конкретных применений, необходимо иметь в виду их относительный характер, что требует в каждом случае дополнительного анализа, учитывающего, в частности, особенности режимов эксплуатации устройств. Кроме перечисленных пассивных нелинейных оптических явлений в веществе могут проходить и так называемые активные нелинейные оптические процессы. К ним относятся, например, процессы многофотонного поглощения, вынужденного рассеяния Мандельштама—Бриллюэна, вынужденного комбинационного рассеяния света и некоторые другие. Физической основой этих процессов является то обстоятельство, что вблизи резонансных частот взаимодействия восприимчивости приобретают комплексный характер. Детальное рассмотрение всей со- [c.239]

Рэлеевским и комбинационным рассеянием спета исчерпываются линейные процессы рассеяния на атомах. Напомним (лекция 2), что линейными процессами рассеяния называются процессы, обусловленные однофотонным поглощением и определяющиеся линейной восприимчивостью х - Вероятность линейных процессов, тем самым, линейно зависит от чпсла фотонов, т. е. от интенсивности падающего излучения м- [c.122]

Следует отметить, что возможность повышения частоты излучения при его взаимодействии с веществом существует и в рамках линейной оптики за счет линейной восприимчивости. Это антистоксово комбинационное рассеяние, которое может носить вынужденный характер (ВКР) и быть при этом когерентным излучением (лекция 10), Однако антистоксово ВКР [c.144]

Подстановка результатов (П5-3) в уравнение (2.42-9) дает существенные для эффекта вынужденного комбинационного рассеяния восприимчивости [c.230]

В разд. 2.32 мы видели, что при полуклассическом рассмотрении взаимодействия излучения с атомными системами, которые не связаны ни между собой, ни с какой-либо другой системой, возникают специфические трудности. Например, приходилось исключать все случаи, в которых частота некоторой компоненты поля излучения или какая-нибудь суммарная или разностная частота попадает в (острый ) резонанс с одной из частот переходов. [При последовательном квантовом описании удается избежать возникновения таких проблем путем автоматического учета различных механизмов затухания, например радиационного затухания (ср. пп. 3.111 и 3.112).] Указанным способом при применении результатов разд. 2.32 можно трактовать процессы, свободные от потерь (ср. разд. 2.23), такие как генерация высших гармоник и параметрические эффекты вне областей резонанса, но не многофотонное поглощение или излучение или вынужденное комбинационное рассеяние. Поэтому важно расширить модели таким образом, чтобы они позволяли правильно учесть ограниченную память атомной системы и были применимы для исследования резонансных эффектов (ср. разд. 2.31). С точки зрения уменьшения расчетных трудностей весьма целесообразными оказались модели, в которых взаимодействие всех отдельных атомных систем между собой и с другими системами со многими степенями свободы не учитывается в явном виде. Вместо такого учета в уравнения для отдельной атомной системы вводится глобальный механизм потерь в виде связи с тепловым резервуаром . Такой подход мы уже описали в разд. В2.27 и 2.24, и теперь мы можем непосредственно воспользоваться полученными там результатами. При этом мы обсудим наиболее подробно вычисление восприимчивостей первого порядка, а затем обобщим результаты на высшие порядки. [c.238]

Рассмотрим прежде всего случай Ак = О, соответствующий точному согласованию фазовых скоростей для линейной среды, 2кх, — ке — ка = 0. В случае равных линейных потерь, аа = аз = а а, пренебрегая дисперсией комбинационной восприимчивости Ха Х получаем двойной корень Ах = 1ада- Это означает, что в направлениях, для которых условия согласования точно выполне- [c.178]

Теория, изложенная в гл. 4, 5, непосредственно приложима к рассматриваемым здесь явлениям. Нелинейная восприимчивость, описывающая комбинационные рассеяния (комбинационная восприимчивость), дается выражением (4.70), идентичным соотношению, которым пользовались Терхьюн и др. [41]. Напомним, что наша комбинационная восприимчивость в 4 раза больше, что обусловлено измененным определением амплитуд поля. Усиление стоксовых компонент дается выражением (4.68). При заданной мощности излучения лазера наша величина 1 ь1 в 4 раза меньше, в результате чего усиление стоксовой компоненты на длине в I см совпадает со значением, выч.исленнырл Терхьюном для того же уровня мощности. Соотношение (4.70) можно несколько обобщить, если учесть, что в соответствии с распределением Максвелла — Больцмана возбужденное колебательное состояние также может быть частично заселено. Выражение для восприимчивости на стоксовой частоте перепишем здесь в виде [c.234]

В качестве приемлемого значения комбинационной восприимчивости свободной молекулы можно взять величину T)(B,jao/( )b — (ung) 10 2 ед. GSE. Как покдза- [c.234]

Терхьюн (52] сумел также получить резонансные кривые комбинационной восприимчивости, используя комбинационные лазеры с кюветами, в которые помещались различные жидкости с почти равными колебательными резонансными частотами. Он использовал в гене- [c.252]

Примером может служить когерентная спектроскопия комбинац. рассеяния света, или, как её часто называют, КАРС-спектроскопия (когерентная аятистоксова рамановская спектроскопия). Подчиняющиеся альтернативному запрету комбинац. резонансы (см. Комбинационное рассеяние света) в нелинейном отклике проявляются как резонансы в кубич. восприимчивости. Согласно классик, модели комбинац. рассеяния, поляризуемость молекулы [c.299]

Рис. 6. Схема частотной (а) и временной (б) КАРС-спектроско-пии комбинационных резонансов в кубической восприимчивости

Последний член уравнения (2.3.31), пропорциональный возникает как результат запаздывающего нелинейного отклика и описывает эффект самосмещения частоты (вынужденного комбинационного саморассеяния) [10, 11]. В общем выражении (2.1.10) для нелинейной поляризации фурье-преобразование восприимчивости третьего по-рядаа комплексная, зависящая от частоты функция. Мнимая часть связана с ВКР- силением и вносит вклад в мнимую часть Oj, а действительная часть вносит вклад в действительную часть Oj Моделируя этот эффект, часто пренебрегают действительной частью 2 [22-26], записав 2 в виде [c.47]

Резонансная часть восприимчивости может быть выражена через дифференциальные сечения спонтанного комбинационного рассеяния (СКР) —doldO. [9] [c.223]

Как и предсказывается линейной теорией, течение менее восприимчиво к симметричной моде. Это, в частности, обт яспяет то обстоятельство, что появление комбинационных частот в случае возбуждения симметричной моды наблюдается значительно дальше вниз по потоку, нежели в случае возбуждения антисимметричной моды. [c.370]

Если молекула обладает несколькими активными в комбинационном рассеянии колебаниями, то наиболее быстро сформируется стоксова волна с наибольшим коэффициентом усиления, т. е. вообще образуется линия, для которой 1хл1 имеет максимальное значение. Согласно сказанному в 2.4, восприимчивость принимает наибольшие значения для тех колебаний молекулы, для которых наиболее велики значения отношения 1 к константе трения Гм- Именно таким колебаниям соответствуют самые интенсивные и узкие линии в спектре спонтанного комбинационного рассеяния. Во многих веществах стоксовы волны с наибольшим усилением успевают сильно уменьшить интенсивность лазерного света раньше, чем интенсивности других волн достигнут экспериментально наблюдаемых пределов. Поэтому в спектре появляются только линии, соответствующие одному колебательному переходу (см. разд. 4.213). Если обобщить проведенные в настоящем разделе расчеты на произвольные углы между направлениями распространения лазерной и стоксовой волн, то при возбуждении бесконечно протяженной плоской лазерной волной получится непрерывное угловое распределение вынужденного стоксова излучения, сходное с картиной при спонтанном комбинационном рассеянии. Если же стоксово излучение возбуждается пучком лазерного света с конечным поперечным сечением, то определяющая интенсивность стоксовой волны длина, на которой взаимо- [c.211]

Как для расчета рассеянной мощности при эффекте спонтанного комбинационного рассеяния [см. уравнение (2.41-13)], так и для вычисления нелинейных восприимчивостей при эффекте вынужденного комбинационного рассеяния [см. уравнение (2.42-9)] в изотропных средах требуется знать усредненные по всем молекулярным ориентациям произведения производных от поляризуемостей (a(i)pr (i),s)o, которые мы теперь рассчитаем. [c.229]

СТИ ИХ изменения [ср. уравнения (3.16-9) и (3.16-17)] путем введения функции формы линии это можно сделать довольно просто — по аналогии с выводом уравнения (3.13-16). Кроме того, мы будем теперь рассматривать только вынужденное комбинационное рассеяние, пренебрегая вкладами спонтанных эффектов в вероятности переходов. При этих условиях последовательная квантовая теория приводит в широкой области применений к результатам, эквивалентным результатам полуклассической теории. В этой связи полезно напомнить, что такая же корреляция между этими теориями суш,е-ствует в случае двухфотонного поглощения. В этом можно непосредственно убедиться из сравнения уравнений (3.13-10) и (3.13-17) для мощности, поглощаемой в единице объема. Формальная процедура изложенного ниже полуклассического рассмотрения вынужденного комбинационного рассеяния также в известной мере аналогична трактовке другого двухфотонного процесса — двухфотонного поглощения, которое также может быть описано полуклассически, если воспользоваться восприимчивостью третьего порядка. Здесь необходимо указать еще на условие применимости изложенной ниже полуклассической теории вынужденного комбинационного рассеяния в среде должны существовать две (или больше) когерентные волны, по крайней мере лазерная волна и стоксова волна построение процесса вынужденного комбинационного рассеяния из шума не может быть описано без дальнейших допущений. Оно используется при таких экспериментальных методах, при которых входное излучение состоит только из лазерной волны (ср. ч. I, разд. 4.221). Однако такое описание становится возможным в последовательной квантовой теории при учете спонтанной компоненты мы вернемся к этой проблеме при обсуждении применений в п. 3.162. [c.362]

Переходя к применению результатов общей полуклассической теории из 2.3 для описания вынужденного комбинационного рассеяния, мы прежде всего вычислим восприимчивость 1и( >(со5, — ) стоксова процесса из уравнения (2.33-12) для нормального эффекта комбинационного рассеяния. Мы заранее предположим, чтор =бцо, т. е. все частицы считаются находящимися [c.362]

Рассмотрим изменение антистоксовой волны с частотой сол = 2соа — 5 в поле двух волн с частотами а и 5 л А — 10- Как было показано в ч. I, п. 4.222, поляризация третьего порядка на частоте л может быть создана двумя путями во-первых, происходит процесс взаимодействия двух волн, аналогичный процессу при усилении стоксовой волны это означает, что из волны с более высокой частотой ( л) энергия перекачивается в волну, частота которой ац на ю ниже л, т. е. антистоксова волна ослабляется (это явлений лежит в основе так называемого обращенного комбинационного рассеяния, к которому мы еще вернемся ниже). Во-вторых, может происходить процесс взаимодействия трех волн с восприимчивостью Ы< )(— 5, I, ) (причем, соответствующая восприимчивость при дискретном спектре час- [c.365]

Смотреть страницы где упоминается термин Комбинационные восприимчивости : [c.244] [c.245] [c.267] [c.16] [c.170] [c.176] [c.235] [c.236] [c.248] [c.251] [c.253] [c.554] [c.25] [c.217] [c.90] [c.779] [c.164] [c.23] [c.72] [c.208]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...