Искуственная анизотропия при деформации, в эл. и магн. полях

Анизотропия при деформации: оптич. изотропное тело при деформации сжатия или растяжения приобретает св-ва одноосного кристалла, оптич. ось которого коллинеарна с направлением деформирующих сил. Разность показателей преломления равна (ne-no)=b , где - напряжение, вызывающее деформацию, b- постоянная свойства вещ-ва. Разность ne-no может быть положит. и отрицат. и зависит от длины волны излучения. При наблюдении прозрачного тела на просвет в скрещенных николях деформированное тело окрашено, цвет зависит от деформации. Анизотропия в вещ-ве в эл поле: оптич. изотропное вещ-во в эл. Поле приобретает св-ва одноосного кристалла с оптич. осью, коллинеарной вектору напряжённости эл. Поля (явление Керра). Имеет место след. соотношение , где К-постоянная Керра. При изменении направления эл. поля на обратное оптич. св-ва вещ-ва не меняются т е ведёт себя как одноосный кристалл. При прохождении пути l разность оптич. путей обыкновенного и необыкновенного лучей равна а разность фаз м/ж волнами Для жидкостей K>1, зависит от длины волны и уменьшается при увеличении температуры. Неполярные молекулы в электрич. поле приобретают дипольный момент в направлении поля, молекула переориентируется так, чтоб дипольный момент совпадал с направлением большей поляризуемости молекулы. Наибольший показатель преломления оказывается у волны, эл. вектор которой колеблется коллинеарно внешн. эл. полю, т е у необыкновенной волны ne>no, K>0. Полярные молекулы во внешн. эл. поле ориентируются своими постоянными дипольными моментами в направлении напряжённости поля. Направление наибольшей поляризуемости молекулы составляет с эл. полем нек. угол, от которого зависит зн-е для К, включая К=0. Работает по принципу модуляторов света – ячеек Керра. Оптич. длина ячейки при опр. Напряжённости составляет полволны. Если её поместить м/ж двумя николями , главные пл-ти которых направлены под 45 град к оптич. оси, при наличии эл. поля свет пропускать не будет. При включении поля ячейка действует как пластинка в полволны и интенсивность света достигает макс.С магнитным полем: (явление Коттон-Мутона) оптич. изотропное вещ-во в магн. Поле приобретает св-ва одноосного кристалла, ось которого коллинеарна направлению индукции магнитного поля. Зависимость ne-no от В выражается соотношением: ,(зависит квадратично) где С- постоянная св-ва вещ-ва (очень мал).

 

7.1. Основные законы и свойства теплового излучения. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина.Тепловым, или температурным, излучением называют излучение атомов и молекул, возбуждаемых их тепловым движением. В отличие от других видов излучения (например, люминесценции) тепловое излучение может быть равновесным, т.е. оно может находиться в термодинамическом равновесии с излучающими телами. Поэтому законы теплового излучения представляют собой связующее звено между термодинамикой и оптикой. Излучение, которое находится в термодинамическом равновесии с телами, называется равновесным, или черным. Плотность энергии равновесного излучения и его спектральный состав не зависят от размеров полости и от свойств находящихся в ней тел. Свойства такого излучения зависят только от температуры. Это позволяет говорить о температуре самого излучения, считая ее равной температуре тел, с которыми оно находится в тепловом равновесии. Тепловое излучение однородно, изотропно и неполяризовано, т.е. в каждой точке полости имеет одинаковую плотность и спектральный состав, все направления распространения и все направления колебания. Тепловое излучение внутри полости удобно характеризовать объемной плотностью энергии, т.е. величиной энергии ‘У, приходящейся на единицу объема полости: . Для х-ки распределения энергии по частотам вводят спектральную плотность величины w: т.е. . Первый закон Кирхгофа. Для равновесного излучения спектральная плотность излучения представляет собой универсальную функцию частоты и температуры. Под лучеиспускательной способностью понимают энергетический поток, испускаемый единицей пов-ти тела σ по всем направлениям в единичный интервал частот вблизи заданной частоты: . Полный поток излучения всех частот с единицы поверхности представляет собой энергетическую светимость: . Лучеиспускательная способность и энергетическая светимость зависят от температуры. - коэфф. монохроматического отражения (лучеотражательная способность). - поглощательная способность. - связь. Тело, для которого и во всем диапазоне частот, называется абсолютно черным. для всех реальных тел , если не зависит от частоты, то серое тело. Второй закон Кирхгофа. В состоянии равновесия поглощаемая участком тела в единицу времени энергия должна быть равна энергии, излучаемой тем же участком тела за тот же промежуток времени. . Формула Вина: , h' – некоторая постоянная. - устанавливает связь между длиной волны, на которую приходится max излучения абсолютно черного тела и его температуру и выражает закон смещения Вина. Формула Вина правильно описывает спектральное распределение излучения абсолютно черного тела лишь в коротковолновой части спектра. В длинноволновой части спектра имеет место значительное расхождение с опытными данными. - з-н Стефана-Больцмана, где . Для объёмной плотности . Энергетическая светимость нечерного тела: , -коэффициент полного излучения (лучепоглащательная способность)



 

7.2. Концентрация мод колебаний. Формула Рэлея-Джинса, формула Вина. Гипотеза квантов Планка. Формула Планка.Полная концентрация стоячих волн . Каждая из стоячих волн называется модой колебаний, число мод равно числу степеней свободы. Если <ε> средняя энергия, которая приходится на одну степень свободы, то объемная плотность энергии стоячих волн равна . Закон Рэлея-джинса. В соответствии с принципом Максвелла-Больцмана, на каждую степень свободы в классической статистической системе приходится энергия 0.5kT. У гармонического осциллятора средняя кинетическая энергия равна средней потенциальной, поэтому его средняя энергия равна kT . Рассм. моды колебаний равновесного излучения в полости как совокупность гармонических осцилляторов, получим для средней энергии, приходящейся на одну моду колебаний. , т.е. - з-н Рэлея-Джинса.

Формула Вина: , h' – некоторая постоянная. - устанавливает связь между длиной волны, на которую приходится max излучения абсолютно черного тела и его температуру и выражает закон смещения Вина. Формула Вина правильно описывает спектральное распределение излучения абсолютно черного тела лишь в коротковолновой части спектра. В длинноволновой части спектра имеет место значительное расхождение с опытными данными. . Планк предположил, что энергия осциллятора может принимать не любые, а только дискретные значения εn, отделенные друг от друга конечными интервалами. Переход осциллятора из одного состояния в другое сопровождается поглощением или испусканием конечного кванта энергии излучения. В таком случае средняя энергия осциллятора <ε> при температуре Т уже не будет определяться формулой <ε>=kT. Планк предположил, что гармонический осциллятор имеет эквидистантный энергетический спектр, так, что его энергия εm в состоянии с номером m представляет целое кратное наименьшей порции энергии ε0: . Окончательно: . Формула Планка: , для абсолютно чёрного тела - излучательная способность. - как функция от температуры и длины волны.

 

7.3. Фотоэффект, законы фотоэффекта. Явление выравнивания электронов из вещества под действием света называют фотоэффектом, а вырванные таким образом электроны называют фотоэлектронами. Фотоэффект называется внешним, если вырванные электроны покидают вещество. Наблюдается у металлов. Фотоэффект называется внутренним, если вырванные из атомов электроны остаются в веществе в качестве свободных электронов. Наблюдается у полупроводников и некоторых диэлектриков. Опыты Столетова: В стеклянный баллон, из которого выкачан воздух, помещаются два электрода. Внутрь баллона на один из электродов поступает свет через кварцевое окошко. На электроды подается напряжение, которое можно менять с помощью потенциометра и измерять вольтметром. К освещаемому электроду присоединим отрицательный полюс батареи. Под действием света этот электрод испускает электроны, которые при движении в электрическом поле образуют электрический ток. При малых напряжениях не все вырванные светом достигают другого электрода. При увеличении разности потенциалов между электродами сила тока в цепи будет нарастать и достигнет своего максимального значения. Максимальное значение силы тока называется током насыщения. При напряжении равном нулю сила фототока отлична от нуля. Это означает, что часть вырванных светом электронов достигает правого электрода и при отсутствии напряжения. Если изменить полярность батареи, то сила тока уменьшится и при некотором напряжении обратной полярности она станет равной нулю. Это значит, что электрическое поле тормозит вырванные электроны до полной остановки, а затем возвращает их на электрод. Задерживающее напряжение зависит от кинетической энергии, которую имеют вырванные светом электроны.

Законы фотоэффекта: Опытным путем установлены три закона внешнего фотоэффекта: 1) фототок насыщения (число фотоэлектронов, вырываемых из катода за 1 с) прямо пропорциональна интенсивности света при постоянной частоте. 2) максимальная начальная скорость фотоэлектронов определяется частотой света и не зависит от его интенсивности; 3) для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. наибольшая длина при которой еще возможен внешний фотоэффект. Красной эта граница названа потому, что при λ > λкр., т.е. при «более красном» свете, фотоэффект не происходит.λ > λкр– фотоэффекта нет, λ ≤ λкр –фотоэффект есть. Кроме того, установлена практическая безинерционность фотоэффекта: он сразу же возникает при освещении поверхности тела. Полученные опытным путем законы фотоэффекта не удалось объяснить на основе электромагнитной волновой теории света. С точки зрения этой теории электромагнитная волна, достигнув поверхности металла, вызывает вынужденныеколебания электронов, отрывая их от металла. Но тогда требуется время для «раскачки» электронов, и при малой освещенности металла должно возникнуть заметное запаздывание между началом освещения и моментом вылета электронов. Далее, кинетическая энергия электронов, покидающих металл, должна зависеть от амплитуды вынуждающей силы и тем самым от напряженности электрического поля в электромагнитной волне. Однако все эти выводы противоречат законам фотоэффекта. Теория фотоэффекта: Как уже говорилось, в 1900 г. М. Планк предположил, что ЭМВ излучаются не непрерывно, а отдельными порциями— квантами.

Энергия кванта E=hv, где h= 6,63*10^-34 (Дж*с) - постоянная Планка. В 1905 г. Эйнштейн, анализируя свойства электромагнитного излучения, пришел к выводу, что сама электромагнитная волна состоит из отдельных квантов (названных впоследствии фотонами). Квантовая точка зрения на природу света позволяет иначе, чем в электромагнитной теории, подойти к объяснению внешнего фотоэффекта в металлах. При фотоэффекте в результате поглощения фотона его энергия hn целиком передается электрону. Известно, что для выхода из металла электрон должен совершить работу выхода Авых. Если hn >Aвых, то электрон сможет совершить работу выхода и выйти из металла. Оставшаяся энергия преобразуется в кинетическую энергию электрона.

7.4. Явление люминесценции. Основные характеристики люминесценции. Законы люминесценции.Полную энергию молекулы приближенно можно считать состоящей из трех частей (видов): энергии движения электронов; энергии колебания ядер друг относительно друга; энергии вращения молекулы как целой относительно осей инерции. При поглощении или излучении энергии молекулой может измениться как энергия всех видов ее движения, так и только отдельных.Электронная энергия возбужденной молекулы может расходоваться в результате протекания нескольких процессов: передаваться другой молекуле (миграция энергии); возможна фотохим. реакция (фотосинтез, фотодиссоциация и др.); может быть использована для увеличения колебательной тепловой энергии. Во всех этих случаях электрон, участвующий в поглощении, либо возвращается на основной уровень с энергией Е0, либо на какой-либо энергетический уровень, лежащий ниже данного возбужденного уровня, например, Е1.Кроме вышеназванных процессов, может происходить излучение электромагнитной энергии молекулами, сопровождающее их переход на основной энергетический уровень. Процесс излучения электромагнитной энергии молекулами, сопровождающий переход электронов с возбужденных уровней в основной, называется люминесценцией. Существенно, что люминесценция является неравновесным излучением в отличие от теплового излучения. В результате люминесценции в общем случае может измениться не только электронная, но и колебательная и вращательная энергии молекулы. Важно, что при люминесценции обязательно происходят электронные переходы в молекулах. Тепловое излучение наблюдается как при электронных, так и при колебательных и вращательных переходах. При этом всегда распределение частиц (атомов, молекул или ионов) по соответствующим уровням энергии является равновесным. Другое опр.: люминесценция - излучение, избыточное над тепловым, неравновесное и имеющее определенную длительность. В зависимости от длительности свечения (т) люминесценция подразделяется на флуоресценцию ( с) и фосфоресценцию ( с). В люминесценции проявляется квантовый характер процессов поглощения и излучения света молекулами. Уровни энергии молекул, при переходе из которых на основной излучается квант света флуоресценции, называют синглетными, а уровни энергии молекул, при переходе из которых на основной излучается квант света фосфоресценции, называют триплетными. Синглетные и триплетные уровни энергии имеют существенно различную квантовую природу. Называют их так потому, что первые (короткоживущие) в магнитном поле не расщепляются, а вторые (долгоживущие или метастабильные) в магнитном поле расщепляются на три подуровня. В зависимости от видов возбуждения люминесценцию под- разделяют на фотолюминесценцию (возбуждение светом), электролюминесценцию (возбуждение электрическим разрядом или электронами), хемилюминесценцию (возбуждение в результате химических реакций). Спектром люминесценции называют распределение интенсивности излучения в шкале длин волн или частот. Энергетическим выходом люминесценции называют отношение суммарной энергии света, испущенного в процессе люминесценции, к энергии поглощенного света. Закон независимости спектра люминесценции от длины волны возбуждающего света. При возбуждении свечения различными длинами волн молекулы вещества, поглощая кванты различной величины, могут попадать на различные электронные и колебательные уровни возбужденных состояний. Можно ожидать, что спектр люминесценции будет зависеть от длины волны возбуждения. Оказалось, что каждое вещество в конденсированном состоянии имеет совершенно определенный спектр люминесценции, который не чувствителен к изменению длины волны возбуждающего света. Закон Стокса - Ломмеля. свет люминесценции всегда имеет большую длину волны по сравнению со светом, применявшимся для возбуждения. Однако во многих случаях правило Стокса не выполняется. Спектры поглощения и люминесценции многих веществ частично накладываются друг на друга. Ломмель уточнил правило Стокса, предложив для него следующую формулировку: спектр излучения в целом и его максимум всегда сдвинуты по сравнению с поглощением и его максимумом в сторону длинных волн. Правило зеркальной симметрии спектров поглощения и люминесценции Левшина. Спектры поглощения и люминесценции, изображенные в функции частот, оказываются зеркально-симметричными относительно прямой, проходящей перпенд. оси частот через точку пересечения обоих спектров.

 

 

7.5. Давление света, его открытие, проявления и приложения. Энергия и импульс фотона. Квантово – волновой дуализм света. Корпускуля́рно-волново́й дуали́зм—принцип, согласно которому любой объект может проявлять как волновые, так и корпускулярные свойства. Был введён при разработке квантовой механики для интерпретации явлений, наблюдаемых в микромире, с точки зрения классических концепций. Дальнейшим развитием принципа корпускулярно-волнового дуализма стала концепция квантованных полей в квантовой теории поля. Как классический пример, свет можно трактовать как поток корпускул (фотонов), которые во многих физических эффектах проявляют свойства электромагнитных волн. Свет демонстрирует свойства волны в явлениях дифракции и интерференции при масштабах, сравнимых с длиной световой волны. Например, даже одиночные фотоны, проходящие через двойную щель, создают на экране интерференционную картину, определяемую уравнениями Максвелла. Тем не менее, эксперимент показывает, что фотон не есть короткий импульс электромагнитного излучения, например, он не может быть разделён на несколько пучков оптическими делителями лучей, что наглядно показал эксперимент, проведённый французскими физиками Гранжье, Роже и Аспэ в 1986 году. Корпускулярные свойства света проявляются при фотоэффекте и в эффекте Комптона. Фотон ведет себя и как частица, которая излучается или поглощается целиком объектами, размеры которых много меньше его длины волны (например, атомными ядрами), или вообще могут считаться точечными (например, электрон). В настоящий момент концепция корпускулярно-волнового дуализма представляет лишь исторический интерес, так как служила только интерпретацией, способом описать поведение квантовых объектов, подбирая ему аналогии из классической физики. На деле квантовые объекты не являются ни классическими волнами, ни классическими частицами, приобретая свойства первых или вторых лишь в некотором приближении. Методологически более корректной является формулировка квантовой теории через интегралы по траекториям (пропагаторная), свободная от использования классических понятий.

Давление света, давление, производимое светом на отражающие или поглощающие тела. Д. с. впервые было экспериментально открыто и измерено П. Н. Лебедевым (1899). Величина Д. с. даже для самых сильных источников света (Солнце, электрическая дуга) ничтожно мала и маскируется в земных условиях побочными явлениями, которые могут превышать в тысячи раз величину Д. с. Для обнаружения Д. с. Лебедев изготовил специальные приборы и проделал опыты, представляющие замечательный пример искусства эксперимента. Основной частью прибора Лебедева служили плоские лёгкие крылышки (диаметром 5 мм) из различных металлов (платина, алюминий, никель) и слюды (рис. 1). Крылышки подвешивались на тонкой стеклянной нити и помещались внутри стеклянного сосуда G (рис. 2), из которого выкачивался воздух. На крылышки с помощью специальной оптической системы и зеркал направлялся свет от сильной электрической дуги В. Перемещение зеркал S1, S4 давало возможность изменять направление падения света на крылышки. Устройство прибора и методика измерения позволили свести до минимума мешающие радиометрические силы и обнаружить Д. с. на отражающие или поглощающие крылышки, которые под его воздействием отклонялись и закручивали нить. В 1907—10 Лебедев исследовал Д. с. на газы, что было ещё труднее, так как Д. с. на газы в сотни раз меньше, чем на твёрдые тела. В соответствии с квантовой теорией энергия фотона равна: E=hv. Фотон обладает импульсом: p=hv/c.

К выводу формулы для давления света: G =hv*(N*∆s*cos α*∆t*c*i)/c, w=hvN, G2=Rw∆s*cosα’∆t*i’, ∆G=w∆scosα∆t(Ri’-i),Изменение импульса пуска фотонов равно произведению средней силы, действующей на него со стороны поверхности, на время её действия: ∆G=F’*∆t, F=w∆scosα(i-R*i’), p=Fн/∆s,где Fн – проекция силы на нормаль к поверхности. Fн=w∆scos^2(α)*(1+R), p=wcos^2(α)*(1+R), при нормальном падении светового пучка, имеющую объёмную плотность w, световое давление равно: p=w(1+R), через интенсивность p=I(1+R)/c, где R – коэффициент отражения.

α

 
     
α     α  
α     α  
   
∆sSS
i

 

 

7.6. Спонтанные и вынужденные переходы. Коэффициенты Эйнштейна. Прохождение света через среду. Закон Бугера. Рассмотрим атом, находящийся в свободном пространстве и не подверженный влиянию извне. В соответствии с квантовой теорией он может нах-я только в определенных состояниях,которым соответствует дискретный ряд значений энергии Е1,Е2….Еn. Рассмотрим наиболее простой случай,когда имеется только 2 из этих состояний с энергиями Е1,Е2(будем наз-ть их состояния 1 и 2), причем E2>E1. Если Е1 будет соответствовать минимальное из возможных значений энергии,то такое состояние будем наз-ть основным. Состояние,в котором атом имеет значение энергии, больше Е1,является возбужденным состоянием. Если в некоторый момент времени атом находится в возбужденном состоянии2,то в след. за этим интервал времени dt он может остаться в том же состоянии или перейти в нижнее состояние 1,отдавая избыток энергии E2-E1 в виде кванта излучении h . Эти переходы могут совершаться либо незавсисимо от внешнего поля,либо под его воздействием. В первом случае будем иметь спонтанные,во втором – вынужденные. Возьмем большую совокупность одинаковых атомов,не взаимодействующих друг с другом,обладающих энергетическими уровнями 1 и 2. В результате спонтанных переходов кол-о атомов в состоянии 2 будет уменьшаться. Поскольку спонтанные переходы являются случайными событиями,то их вероятность не зависит от времени. В таком случае убыль частиц,находящихся в состоянии 2,за время dt,-dN2 пропорционально населенности уровня N2: - dN2= , где -коэффициент пропорциональности,определяющий вероятность спонтанного перехода из состояния 2 в состояние 1,так наз-ый коэффициент Эйнштейна для спонтанного перехода. Определим среднюю продолжительность нахождения атома в состоянии 2(среднее время жизни) .Вынужденные переходы: невозбужденные атомы,находящиеся на нижнем уровне энергии 1,под влиянием внешнего воздействия могут,поглотив энергию Е2-Е1, переходить в возбужденное состояине. Очевидно,что вероятность таких переходов в интервале частот от будет пропорциональна объемной плотности энергии поля и некоторой величине , характеризующей вероятность поглощения света для данной атомной системы и зависящей от ее св-в. Величина - коэффициент Эйнштейна для вынужденного перехода из состяния 1 в 2. Основные особенности вынужденного излучения:1) направление его распространения в точности совпадает с направлением распространения внешнего поля,вызвавшего переход; 2)частота,фаза и поляризация вынужденного и внешнего излучения оказываются одинаковыми,т.е. они явл.когерентными. Рассмотрим прохождение пучка света ч/з среду,в которой нах-я атомы,имеющие уровни энергии 1 и 2 с населенностями N1 и N2 и имеющие энергию Е1 и Е2. Запишем закон Бугера-Ламберта: , де -плотность потока энергии волны при z=0. В соответствии с распределением Больцмана в условиях термодинамического равновесия И , где С-некоторая константа,Т-термодинамическая температура, -постоянная Больцмана. Тогда = . Поскольку Е2>Е1 и ,то является величиной отрицательной. В этом случае при прохождении излучения ч/з среду поглощение будет преобладать над вынужденным излучением. В результате,плотность его потока будет уменьшаться.

7.7. Усиление света. Создание инверсной населённости. Принцип работы лазеров. Свойства лазерного излучения. Для того,чтобы получить усиление,необходимо реализовать условие,когда в возбужденном состоянии находится атомов больше,чем в основном,т.е. N2>N1.В этом случае говорят, что данная совокупность атомов имеет инверсную населенность. Усиление распространяющегося в среде светового потока будет осуществляться за счет вынужденных переходов,которые будут происходить чаще,чем переходы с поглощением. Для создания инверсной населенности используются термодинамически неравновесные квантовые системы,в которых в переходах участвуют 3 и более уровня энергии. Возбужденное состояние,характеризующееся большим временем жизни и соответственно малой вероятностью перехода на другие уровни,наз-я метастабильным. Если на такую систему направить излучение достаточной мощности,то спустя некоторое время число атомов на уровне 2 окажется больше числа атомов в основном состоянии,т.е.возникнет инверсная населенность. Среда,в которой создается инверсная населенность уровней,наз-я активной. Воздействие на активную среду,приводящее к созданию в ней инверсной населенности,наз-я накачкой.

 

Лазер - квантовый усилитель или генератор когерентного электромагнит­ного излучения оптического диапазона (света). Основные элементы лазера-активная среда,оптический резонатор и система накачки,обеспечивающая перевод атомов активной среды в возбужденное состояние и создание инверсной населенности. Для выяснения физ.принципов работы лазера рассмотрим излучение активной среды,помещенной в резонатор. Пусть в результате спонтанного перехода возбужденный атом в точкеА испускает квант света. При распространении кванта света в активной среде,которой создана инверсная населенность,за счет вынужденных переходов к нему добавляются другие, в результате чего происходит резкое увеличение их числа-усиление светового потока. Чем больше путь проходит свет в активной среде,тем больше будет его усиление. Важнейшей хар-ой лазера как генератора является его добротность-отношение запасенной в системе энергии к величине потерь энергии за один проход света ч/з резонатор: Q= . создание в активном веществе инверсной населенности производится различными способами. Чаще всего используют воздействие на вещ-о электром.излучения,электрического разряда,пучка электронов с энергией от несколько десятков эВ до МэВ,высокотемпературный нагрев вещества с последующим быстрым охлождением,хим.реакции в веществе,инжекцию носителей заряда в обл. p-n-перехода в полупроводнике под действием электрического поля. Режимы:одноподовый, режим модуляции добротности, режим синхронизации продольных мод. Лазерное излучение - электромагнитное излучение оптического диапазо­на, обладающее такими свойствами, как когерентность, монохроматичность, поляризованность, направленность, что позволяет создать большую локаль­ную концентрацию энергии. когерентность - это распространение фотонов в од­ном направлении, имеющих одну частоту колебаний, т. е. энергию. Излуче­ние, состоящее из таких фотонов, называют когерентным. Пространственная когерентность относится к волновым полям, изме­ряемым в один и тот же момент времени в двух разных точках пространства. Если за время наблюдения, равное двум периодам колебаний, фаза изменится не более чем на п, то поля называют когерентными. Расстояние, на котором сохраняется когерентность, называют длиной когерентности, т. е. на этом расстоянии наблюдаются интерференционные эффекты. Временная когерентностьописывает поведение волн в течение времени, относится к одной точке поля, но в различные моменты времени и тесно свя­зана с понятием монохроматичности. Характеризуется таким параметром, как время когерентности. Пространственная когерентность определяется геометрическими разме­рами источника излучения, временная - спектральным составом излучения, т. е. зависимостью энергии излучения от длины волны (спектра).Монохроматичность(дословно - одноцветность) - излучение одной определенной частоты или длины волны. Более корректно - излучение с достаточно малой шириной спектра. Условно за монохроматичное можно принимать излучение с шириной спектра менее 5 нм. Именно такую ши­рину спектральной линии имеют импульсные полупроводниковые лазеры. У одномодовых непрерывных лазеров ширина спектра излучения не более 0,3 нм. Направленность - следствие когерентности лазерного излучения, когда фотоны обладают одним направлением распространения. Благодаря высокой направленности лазерные источники света обладают очень высокой яркостью.

 

 









Последнее изменение этой страницы: 2016-04-06; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su не принадлежат авторские права, размещенных материалов. Все права принадлежать их авторам. Обратная связь