Кним относится эффект фотодихроизма,а также по-
ляризация люминесценции.
16.5.1. Дихроизм - это зависимость величины поглощения
телами света от его поляризации.Это свойство,в той или иной
мере,присуще всем поглощающим свет веществам,обладающим ани-
зотропной структурой.Классический пример такого вещества -
кристалл турмалина. Он обладает двойным лучепреломлением и,
кроме того очень сильно поглощает обыкновенный луч.Поэтому да-
же из тонкой пластины турмалина естественный свет выходит ли-
нейно-поляризованным.Дихроизм обнаруживает не только кристаллы
но и многочисленные некристаллические тела,обладающие естест-
венной или искуственно созданной анизотропией (молекулярные
кристаллы,растянутые полимерные пленки,жидкости,ориентирован-
ные в потоке и т.д.).
Эффект фотодихроизма состоит в возникновении дихроизма в
изотропной среде под действием на эту среду поляризованного
света. Свет вызывает фотохимические превращания молекул ве-
щества, изменяя коэффициент их поглощения. Поляризованный свет
преимущественно взаимодействует с молекулами определе ориента-
ции ,что и приводит к появлению анизотропии поглощения (1)
16.5.2. Естественная оптическая активность.Кроме сред с
линейным дихроизмом (т.е. с различным поглощением света,обла-
дающего различной линейной поляризацией) существуют среды,об-
ладающие циркулярным дихроизмом,по разному пог правоциркуляр-
нои левоциркулярно-поляризованный свет. Циркулярным дихроизмом
как правило обладают вещества с естейственной оптической ак-
тивностью
Естественной оптической активностью называют способность
вещества поворачивать плоскость поляризации прошедшего через
него света. Величугла поворота зависит от длины волны света т.
е. имеет место вращательная дисперсия. Кроме того, этот угол
пропорционален толщине слоя вещества, а для растворов и кон-
центрации.
Явление естественной оптической активности используется
при определении концентраций различных растворов сахариметрии.
Естественная оптическая активность объясняется явлением
двойного цирулирного лучепреломления,т.е. расщеплением света
на две циркулярно-поляризованные компоненты-левую и правую.
(следует отметить,что эффект Фарадея объясняется возникновени-
ем циркулярного преломления в магнитном поле).Направление вра-
щения плоскости поляризации при естественной оптич. (левосто-
роннее или правостороннее) зависят от пироды вещества. Это
связано с существованием веществ в двух зеркальных формах-ле-
вой и правой (свойство ассиметрии)(1),(2),(5).
16.6. Поляризация при рассеивании света.
Рассеяный на неоднородных средах естественный свет в не-
которых направлениях является линейно-поляризованным и, наобо-
рот, линейно-поляризованный свет в некоторых направлениях не
рассеивается). В основе этого явления (как и при поляризации
света, отраженного под углом Брюстера) лежит природа самой
электромагнитной поперечной световой волны (см."Поляризация"),
а вовсе не анизотропия и ориентация молекул, что лишь препятс-
твует полной поляризации рассеивания света.
Поляризация при рассеивании - единственный метод поляриза-
ции рентгеновского излучения (1).
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Н.Д.Жевандров. Анизотропия и оптика. М., "Наука",1974
2. Г.С.Ландсберг, Оптика. М., "Наука", 1976
3. У.Шерклиф, Поляризованный свет. М., "Мир",1965
4. М.Фрахт, Фотоупругость,т.1-2. М.,1950
5. А.Вайсбергер, Физические методы в органической химии, пер.
с англ. т.5, М., 1957
6. Квантовая электроника, изд. "Советская энциклопедия",
М.,1969
7. Р.Дитчберн,Физическая оптика, пер. с англ.,М.,1965
8. Г.Иос,Курс теоретической физики, "Учпедгиз", М.,1963
9. М.Борн, Атомная физика, пер. с англ., М.,1965
10. А.с. 154680, 178905, 243872, 268819, 391672, 416595,
474724
США патенты 3588214, 3558215, 3558415, 3588223, 3811778
Великобритания, заявка 1354509
ФРГ заявка 2333242
Франция, заявка 22099357
17. ЭФФЕКТЫ НЕЛИНЕЙНОЙ ОПТИКИ.
До сих пор мы рассматривали оптические явления в предпо-
ложении, что интенсивность (вт. см2) световой волны никак не
влияет на физику явления. Так оно и было до тех пор, пока в
оптике оперировали со световыми волнами, напряженность элект-
рического поля которых была пренебрежительно мала по сравнению
с внутренним электрическим полем (10 в девятой степени в/см),
определяющим силы связи оптического электрона с ядром атома.
Однако, с появлением лазеров, опыта со световыми пучками, ин-
тенсивность которых достигает NNNNN вт.см2,(электрическое поле
световой волны соизмерно с внутриатомным, показали, что су-
ществует сильная зависимость характера оптических эффектов при
достижении некоторых пороговых знаний интенсивности.
Оптические эффекты, характер которых зависит от интенсив-
ности излучения называют нелинейными. Далее мы приведем неко-
торые из них.
17.1. Вынужденное рассеяние света.
Случайные изменения плотности среды, обусловленные тепло-
выми движениями молекул (тепловые акустичекие волны), рассеи-
вают световую волну и модулируют ее по частоте, при этом
возникают сателлиты с частотами, равными сумме и разности час-
тот световой волны и тепловых акустичеких колебаний (спонтан-
ное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна). Однако отношение интен-
сивности сателлитов интенсивности падающего излучения
составляет лишь 10 в минус шестой степени.
При увеличении интенсивности падающего излучения выше по-
рогового значения происходит следующее. Под действием электри-
ческого тока из-за явления электрострикации возникают импульсы
избыточного давления, достигающие в поле лазерного луча дес.
тыс. атмосфер. Возникает акустическая волна давления (гипарз-
вук, 10 в 10-ой степени Гц), изменяющая показатель преломления
по закону бегущей волны. Эти изменения показателя преломления
образуют в среде как бы дифракционную решетку, на которой и
происходит рассеяние световой волны. При этом интенсивность
сателлитов становися сравнимой с интенсивностью падающей вол-
ны, а количество их возрастает. Описанный эффект называется
вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна.
При достаточно больших интенсивностях падающего излучения
нелинейная среда стать может генератором звука со световой на-
качкой. С помощью лазеров удается возбуждать мощные (до 10
квт) гиперзвуковые колебания во многих жидкостях и твердых те-
лах.
Свой нелинейный аналог и комбинационное рассеяние
(см."Поглощение и рассеяние").
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72
ляризация люминесценции.
16.5.1. Дихроизм - это зависимость величины поглощения
телами света от его поляризации.Это свойство,в той или иной
мере,присуще всем поглощающим свет веществам,обладающим ани-
зотропной структурой.Классический пример такого вещества -
кристалл турмалина. Он обладает двойным лучепреломлением и,
кроме того очень сильно поглощает обыкновенный луч.Поэтому да-
же из тонкой пластины турмалина естественный свет выходит ли-
нейно-поляризованным.Дихроизм обнаруживает не только кристаллы
но и многочисленные некристаллические тела,обладающие естест-
венной или искуственно созданной анизотропией (молекулярные
кристаллы,растянутые полимерные пленки,жидкости,ориентирован-
ные в потоке и т.д.).
Эффект фотодихроизма состоит в возникновении дихроизма в
изотропной среде под действием на эту среду поляризованного
света. Свет вызывает фотохимические превращания молекул ве-
щества, изменяя коэффициент их поглощения. Поляризованный свет
преимущественно взаимодействует с молекулами определе ориента-
ции ,что и приводит к появлению анизотропии поглощения (1)
16.5.2. Естественная оптическая активность.Кроме сред с
линейным дихроизмом (т.е. с различным поглощением света,обла-
дающего различной линейной поляризацией) существуют среды,об-
ладающие циркулярным дихроизмом,по разному пог правоциркуляр-
нои левоциркулярно-поляризованный свет. Циркулярным дихроизмом
как правило обладают вещества с естейственной оптической ак-
тивностью
Естественной оптической активностью называют способность
вещества поворачивать плоскость поляризации прошедшего через
него света. Величугла поворота зависит от длины волны света т.
е. имеет место вращательная дисперсия. Кроме того, этот угол
пропорционален толщине слоя вещества, а для растворов и кон-
центрации.
Явление естественной оптической активности используется
при определении концентраций различных растворов сахариметрии.
Естественная оптическая активность объясняется явлением
двойного цирулирного лучепреломления,т.е. расщеплением света
на две циркулярно-поляризованные компоненты-левую и правую.
(следует отметить,что эффект Фарадея объясняется возникновени-
ем циркулярного преломления в магнитном поле).Направление вра-
щения плоскости поляризации при естественной оптич. (левосто-
роннее или правостороннее) зависят от пироды вещества. Это
связано с существованием веществ в двух зеркальных формах-ле-
вой и правой (свойство ассиметрии)(1),(2),(5).
16.6. Поляризация при рассеивании света.
Рассеяный на неоднородных средах естественный свет в не-
которых направлениях является линейно-поляризованным и, наобо-
рот, линейно-поляризованный свет в некоторых направлениях не
рассеивается). В основе этого явления (как и при поляризации
света, отраженного под углом Брюстера) лежит природа самой
электромагнитной поперечной световой волны (см."Поляризация"),
а вовсе не анизотропия и ориентация молекул, что лишь препятс-
твует полной поляризации рассеивания света.
Поляризация при рассеивании - единственный метод поляриза-
ции рентгеновского излучения (1).
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Н.Д.Жевандров. Анизотропия и оптика. М., "Наука",1974
2. Г.С.Ландсберг, Оптика. М., "Наука", 1976
3. У.Шерклиф, Поляризованный свет. М., "Мир",1965
4. М.Фрахт, Фотоупругость,т.1-2. М.,1950
5. А.Вайсбергер, Физические методы в органической химии, пер.
с англ. т.5, М., 1957
6. Квантовая электроника, изд. "Советская энциклопедия",
М.,1969
7. Р.Дитчберн,Физическая оптика, пер. с англ.,М.,1965
8. Г.Иос,Курс теоретической физики, "Учпедгиз", М.,1963
9. М.Борн, Атомная физика, пер. с англ., М.,1965
10. А.с. 154680, 178905, 243872, 268819, 391672, 416595,
474724
США патенты 3588214, 3558215, 3558415, 3588223, 3811778
Великобритания, заявка 1354509
ФРГ заявка 2333242
Франция, заявка 22099357
17. ЭФФЕКТЫ НЕЛИНЕЙНОЙ ОПТИКИ.
До сих пор мы рассматривали оптические явления в предпо-
ложении, что интенсивность (вт. см2) световой волны никак не
влияет на физику явления. Так оно и было до тех пор, пока в
оптике оперировали со световыми волнами, напряженность элект-
рического поля которых была пренебрежительно мала по сравнению
с внутренним электрическим полем (10 в девятой степени в/см),
определяющим силы связи оптического электрона с ядром атома.
Однако, с появлением лазеров, опыта со световыми пучками, ин-
тенсивность которых достигает NNNNN вт.см2,(электрическое поле
световой волны соизмерно с внутриатомным, показали, что су-
ществует сильная зависимость характера оптических эффектов при
достижении некоторых пороговых знаний интенсивности.
Оптические эффекты, характер которых зависит от интенсив-
ности излучения называют нелинейными. Далее мы приведем неко-
торые из них.
17.1. Вынужденное рассеяние света.
Случайные изменения плотности среды, обусловленные тепло-
выми движениями молекул (тепловые акустичекие волны), рассеи-
вают световую волну и модулируют ее по частоте, при этом
возникают сателлиты с частотами, равными сумме и разности час-
тот световой волны и тепловых акустичеких колебаний (спонтан-
ное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна). Однако отношение интен-
сивности сателлитов интенсивности падающего излучения
составляет лишь 10 в минус шестой степени.
При увеличении интенсивности падающего излучения выше по-
рогового значения происходит следующее. Под действием электри-
ческого тока из-за явления электрострикации возникают импульсы
избыточного давления, достигающие в поле лазерного луча дес.
тыс. атмосфер. Возникает акустическая волна давления (гипарз-
вук, 10 в 10-ой степени Гц), изменяющая показатель преломления
по закону бегущей волны. Эти изменения показателя преломления
образуют в среде как бы дифракционную решетку, на которой и
происходит рассеяние световой волны. При этом интенсивность
сателлитов становися сравнимой с интенсивностью падающей вол-
ны, а количество их возрастает. Описанный эффект называется
вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна.
При достаточно больших интенсивностях падающего излучения
нелинейная среда стать может генератором звука со световой на-
качкой. С помощью лазеров удается возбуждать мощные (до 10
квт) гиперзвуковые колебания во многих жидкостях и твердых те-
лах.
Свой нелинейный аналог и комбинационное рассеяние
(см."Поглощение и рассеяние").
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72