А.Н. Матвеев - Оптика (1120557), страница 86
Текст из файла (страница 86)
Однако при уменьшении радиуса пучка увеличи- вается дифракционная расходимость, для преодоления которой необходимо увеличивать мощность потока энергии в пучке. Пороговой называет(н минимальная мощность, вызываюшая схлопывание пучка. Она может быль найдена из следующих соображений. За счет нелинейности пучок схлопывается на длине /,Ф. Это означает, что периферийный луч пучка (рис. 304) отклоня- ется от направления оси на угол Из-за дифракции периферийный луч пучка отклоняется ат направления опз на угол Ьрз Х/(пло) . Пороговую мощность находим из условия зЗе =Лез, принимающего с учетом (57.19) и (57.20) вид ЙДчф = й/(ппо) .
Учитывая (57.13), получаем л' = Х/чф/ле = (зл/(лоЕо)) з/ле/(2лз). Возводя обе части (57.2з! в квадрат, находим а ЕЬ =йз/(2лелз). Подставляя (57.24) в (57.18), имеем Р р = хаосам.з/(8лз). (57.20) (57.21) (57.22) (57.23) (57.24) (57:25) При Р>Р г пучок света фокусируется, а при Р(Р„,р — испытывает дифракционную расхолимосгь. Пороговая мощность не зависит от радиуса пучка и уменьшается с уменьшением длины волны.
Например для сероуглерода при облучении рубиновым лазером с й =694,3 нм Р, р — — 23 кВт. (57.2б) Основные причины возникновения нелзпмйности показателя преломления. 1. Как было выяснена при рассмотрении дисперсии, показатель преломления зависит от поглощения, а оно зависит от плотности излучения (см. 8 51) Следовательно, показатель преломления зависит ат квадрата напряженности электрического поля волны.
2. В результате элекграстрикцин под действием электрического паля волны происходит изменение плотности диэлектрика Давление на поверхность элемента объема диэлектрика; р р(де/др), а свюанное с соответствующим изменением плотности диэлектрика изменение показателя преломления Ьл Р(дл/др) и зависит от плотности потока энергии. 3, Нагреванне меняет плотносп, среды и, следовательно, показатель преломления. Нагревание среды зависит от плотности потогл энергии в волне Поскольку на оси пучка плотность потока больше, чем на периферии, центральные области пучка нагреваются сильнее и их показатель преломления уменьшается Следовательно, в результате нагревания происходит дефокусировка пучка.
' 4. Поляризуемость молекул в различных направлениях, вообще говоря, различна В малых внешних полях молекулы ориентированы беспорядочно и поэтому нет анизотропии в поляризационных свойствах среды В сильных полях молекулы ориентируются определенным образом относительно поля, в результате чего поляризованность и показатель преломления становятся аннзатропными, а среда в оптическом отношении превращается в одиоосиый кристалл. Возникает двойное лучепреломление, причем показатель преломления л необыкновенного луча зависит от направления распространения.
Возникающая прн этом нелинейность — ориентацианной. Инерционность. Элекгрострикционное изменение зависит от времени установления уплатнення. Скорость упругой волны в среде ьз 1,5 1Оз м/с и, следовательно, время установления уплотнения в среде имеет порядок т а/оз 1О фс для а 1 мм.
Время переориентации молекул имеет порядок 1О " — !О 'з и Вследствие этого ориентационный (керровскнй) механизм возникновения нелинейности для коротких лазерных импульсов продолжительностью менее 10 ' с является основным. Для более длительных импульсов необходимо принимать ва внимание также другие механизмы возникновения нелинейности. Относительная роль различных механизмов зависит ат свойств вещества и характеристик импульсов излучения. Ослаеяые едвлавы / М Т 1 6 / метр м килограмм секуцца ампер кельвин моль кандела кг с ! Т с А К моль кд Проигаадяые ЬТ ' ЕТ ' СТ ' ЕТ ' м/с м/с и/с м/сг Ре, Р Рг, Р с а СМТ ' С 'МТ г 3 гМТ-г С 'МТ ' Н Па Дж Дж/мг Сэму' 3 МП' 3 Вт Вт/м' МТ ' т.с/мг мг 3 33 с ' Вг Т ' Площадь Объем Частота круговая Т ' Е Гц м мкм нм с с м м м ' Т Т Е С у 1 33.
т, Ьг Гг ак безразмерная в в Т у 3 рад рад ср с с ' и, В, б П Т у м ' Коэффициент усиления безразмерная в 0 л Р Пралоивине. Единицы СИ, нсполыуемме в квяге Длина Масса Время Сила тока Термодинамическая температура Количество вещества Сила света Скорость фазовая Скорость групповая Скорость света в вакууме Ускорение Сила Давление света Энергия Плотность энергии, объемная Мощность Плотность потока энергии Плотность потока импульса Частота периодического процесса Длина волны Время когерентвости Продолжительность импульса Длина когерентносги Ширина когерентности Волновое число Фаза колебаний Плоскнй угол Телесный угол Период колебаний Коэффициент затуканна Добротность Показатель преломления Коэффициент отражения метр в секунду метр в секунду метр в секуплу метр на секунду .
в квадрате нмотоп цаскйрь джоуль лжоуль на кубический метр вап вап па квадратный метр килограмм-секунда на метр квадратный квадратный метр кубический метр секунда в минус первой степени герц метр микрометр нанометр секуцца секунда метр метр метр в минус первой степени радиан радиан сгераднан секунда секунда в минус первой степени метр в минус первой степени а Ь безразмерная Ь безразмерная /' б А яо м рад м метгг радиан метр Ь зт! кулон на кубический метр фарад иа метр Ь-зМ-~Тч1г Ф/м 1-зМ-~ Ггр безразмерная Ф/м то же ео кг ЬМТ з1 ' ЬТ! 1. 2Т! Е Р Р В/м Кл м !гл/ма вольт на метр кулон-метр кулон на квапратный метр кулон на квалратный метр тесла ампер на метр генри на метр 1.
гТ! В Н и МТП' 1.'МТ зП' 1.МТ-'Гз Тл А/м Гн/м 1.МТ з1 з безразмерная Гн/м генри на метр ре Р Дж. с/„гз 1. 'МТ ' «ь Дж/м 1. зМТ ' Ьзмт 3 3 Вт/ср Вт/м' Вт/(ср мз) МТ 3 Вт/мз МТ з Световой потек Освещенность Яркость ! 1 2! 1 -з! Ф, Ек Ьг лм лк кл/мт Ь з! лк Коэффициент пропускания Фокусное расстояние Разноски фаз колебаний Оптическая длина пути Показатель преломления обыкновенного луча Показатель преломления необыкновенного луча Плотность заряда объемная Абсолютная диэлектрическая проницаемость Электряческая постоянная Относительная диэлектрическая проницаемосп Напряженность электрического поля Электрический момент диполя .
Поляризоваиность Электрическое смещение Магнитная индукции Напряженность магнитного поля Абсолютная магнитная проницаемость Магнятиая постоянная Относительная магнитная проницаемость Спектральная плотность излучения по шкале крутовых частот Спектральная плотность излучения по шкале длин волн Сила излучения Энергетическая освещенность Энергетическая яркость Энергетическая светимость джоуль-секунда на кубический метр джоуль на метр а четвертой степени ватт на стерадиан ватт на квадратный метр ватт на стерадиаи-квацратлый мет!з ватт на квадратный метр люмен люкс кандела иа квадратный метР люкс Заклгочение Четвертым томом курса общей физики* завершается изложение классической физики.
Ее достаточно краткое определение гласит: классической называется физика, в которой роль квантовых закономерностей пренебрежимо мала.. На первый взгляд кажется, что это определение бессодержательно, поскольку оно говорит не о том, чем является классическая физию, а о том, чем она не является. Однако такой взгляд обманчив, потому что существует только единая физика, которая является квантовой по своей сущности, и определение классической физики как той части единой. физики, в которой роль квантовых закономерностей пренебрежимо мала, безусловно содержательно. Тем не менее целесообразно обсудить основные особенности классической физики без ссылки на квантовые закономерности. Основными понятиями юисснческой механики являются понятия материального тела, материальной точки, движения материальнаи точки по определенной траектории и силы, как 'причины тех или иных особенностей движения материальных тел и точек.
Хотя классическая физика в современном понимании начинается с Ньютона, основные понятия и представления, на которых она базируется, зародились задолго до него. Они постепенно возникали в человеческом сознании с самых древних времен в процессе практической деятельности человека. Практическая деятельность также свидетельствоввла, что все материальные тела имеют протюкенность, занимают определенное место в пространстве и располагаются определенным образом друг относительно друга. Эти наиболее общие свойства материальных тел отразились в сознании человека в виде понятия пространства, а математическая формулировка этих свойств была выражена в виде системы геометрических понятий и связей между ними. Практическая деятельность человека также свидетельствовала о том, что окружающий его материальный мир находится в процессе постоянных изменений. Свойство материальных процессов иметь определенную длительность, следовать друг за другом в определенной посаедовательностн и развиваться по этапам и стадиям отразилось в человеческом сознании в виде понятия времени.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
