Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Оптика материала в диапазоне прозрачности и его фундаментальные спектры поглощения как взаимосвя-занные классы физических явлений: ранние подходыСодержание книги
Поиск на нашем сайте
Уже на самых первых стадиях исследования оптических явлений было известно, что оптические постоянные – это не константы, а функции длины волны или частоты. Этот факт проявлялся уже в таких простейших эффектах, как образование радуги в атмосфере, разложение белого света призмой (см. ниже параграф 7.3), существование цветных прозрачных материалов, существенно большее поглощение излучения многих материалов в ближней ИК области при длинах волн до 3-4 мкм по сравнению с видимой и т. д. Явление вариации оптических постоянных с длиной волны или частотой в оптике обозначается термином «дисперсия»[12] (точнее, частотная или волновая дисперсия, поскольку в кристаллах может существовать и пространственная дисперсия). Естественно, эта дисперсия представляла наиважнейший интерес для практики и поэтому интенсивно исследовалась. При этом особый интерес для теоретической и прикладной оптики представляла возможность аппроксимировать совокупность немногочисленных экспериментальных значений показателя преломления с помощью какой-либо физически обоснованной математической функции длины волны или частоты. Найденная таким образом в явном виде частотная зависимость показателя преломления могла бы затем использоваться для интерполяции значений показателя преломления между длинами волн измерений. Феноменология Общий вид зависимости показателя преломления и показателя собственного поглощения бесцветных оптических материалов от длины волны в области прозрачности показан на рис. 10. Как видно из рисунка, в области прозрачности показатель преломления нелинейно уменьшается с длиной волны; эту тенденцию принято называть термином «нормальная дисперсия». Примерно к середине области прозрачности скорость этого уменьшения замедляется, а затем начинает снова постепенно возрастать, то есть в центре области прозрачности существует точка перегиба. Примеры зависимостей n = n(l) для кварцевого стекла и халькогенидного стекла ИКС25, существенно различающихся по спектральному положению области прозрачности, приведены на рис. 11. Как видно из рис. 10, собственное поглощение в общем случае быстро спадает при переходе от далекого ультрафиолета к ближнему и далее к видимому диапазону. Оно также спадает при переходе в обратном направлении - от среднего ИК к ближнему ИК и далее к видимому диапазону. Таким образом, при отсутствии поглощающих примесей и собственных дефектов потери света в бесцветных оптических материалах определяются лишь «хвостами» областей собственного электронного и колебательного поглощения, расположенными в вакуумном УФ и среднем ИК диапазонах. Из экспериментов с особо чистыми оптическими волокна-
Рис. 10. Типичный ход зависимости показателя преломления и показателя поглощения от длины волны в области прозрачности материала
ми из кварцевого стекла известно, что точка пересечения этих «хвостов» (и соответственно точка максимально возможного светопропускания) лежит при длине волны около 1.5 мкм. Перейдем теперь к экспериментальной картине дисперсии показателя преломления и показателя собственного поглощения в широком диапазоне длин волн, охватывающем не только область прозрачности, но и диапазоны фундаментального поглощения, иллюстрируемой на примере кварцевого стекла с помощью данных [16] (см. рис. 12). Видно, что за пределами области "нормальной" дисперсии по обе ее стороны лежат области, в которых показатель преломления возрастает с длиной волны. Такие области принято называть областями "аномальной" дисперсии. Существенно отметить, что, как видно на рисунке, положение мощных максимумов собственного поглощения как раз и соответствует центрам областей "аномальной" дисперсии, подтверждая, таким образом, наличие глубокой внутренней взаимосвязи между явлениями поглощения и преломления. Такова степень сложности экспериментальной картины, которую исследо- вателям предстояло не только качественно объяснить с помощью подходящих физических моделей, но и количественно описать наблюдае-
Рис. 11. Примеры зависимостей n = n(l) для (а) кварцевого стекла и (б) халькогенидного стекла ИКС25. Точки – данные разных измерений, линии – аппроксимирующие кривые.
Рис. 12. Полный спектр оптических постоянных стеклообразного кремнезема [16]. мые явления с помощью соответствующих математических уравнений, называемых также аналитическими моделями этих явлений.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; просмотров: 625; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.97.14.90 (0.008 с.) |