Оптика. Выпуск девятый. Эффект Керра. Березина Р.И - 15 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Мощный инфракрасный импульс от лазера с длительностью порядка
10
-12
и длиной волны λ = 1060 нм проходит через кристалл дигидрофосфата
калия (KDP). Из-за нелинейного эффекта удвоения частоты незначительная
часть света превращается в зеленый свет с длиной волны λ = 530 нм. Зеркало
S
1
пропускает инфракрасный луч и отражает зеленый. Зеркало S
2
.наоборот,
пропускает зеленый луч, но отражает инфракрасный. Оба луча проходят
через ячейку Керра К с исследуемой жидкостью, расположенную между
скрещенными николями N
1
и N
2
. За николем N
2
поставлен светофильтр F,
задерживающий инфракрасное излучение и пропускающий на
фотоумножитель ФЭУ зеленое. Если после зеркала S
2
импульс зеленого
излучения идет впереди мощного инфракрасного импульса, не перекрываясь
с ним, то, разумеется, зеленый свет не может достигнуть фотоумножителя.
Помещая на пути зеленого луча пластинку Р, можно задержать зеленый
импульс относительно инфракрасного и по толщине пластинки измерить
время задержки τ. Располагая набором пластинок разной толщины, можно
менять время
τ. Опыты, показали, что в простейшем случае интенсивность
проходящего света, регистрируемая фотоумножителем, меняется
экспоненциально по закону I = I
о
ехр (-τ / τ
о
). Постоянная τ
о
имеет смысл
времени релаксации анизотропии жидкости, вызванной инфракрасным
импульсом. Она и является мерой длительности эффекта Керра. Измерения
дали для сероуглерода τ
о
= 2 10
-12
c, а для нитробензола τ
о
= 5 10
-11
c.
Рассмотрим теперь механизм возникновения двойного преломления в
переменных полях. Если молекулы полярные, в одну половину периода их
постоянные дипольные моменты стремятся ориентироваться в направлении
внешнего электрического поля. В следующую половину периода, когда
внешнее поле изменит направление на противоположное, возникнет такая
же, но противоположно направленная ориентация. Эффекты ориентации,
вызванные такими полями
, вычитаются. В низкочастотных полях (в
радиодиапазоне) в каждый момент времени устанавливается ориентация,