Оптика. Мартынова Г.П. - 150 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

Самофокусировка света была
теоретически предсказана Г. А. Ас-
карьяном в 1962г., а эксперимен-
тально впервые наблюдалась Н. П.
Пилипецким и А. Р. Рустамовым в
1965 г. В их опытах были фотогра-
фически зарегистрированы узкие
светящиеся нити в жидкостях, облу-
чаемых сфокусированным пучком рубинового лазера. Например, лазерный
пучок, проходивший через кювету с
толуолом, первоначально имевший
диаметр 700 мкм, «схлопывался» до предельного значения диаметра 10
мкм (рис. 86).
П
учок света
Рис. 86. Самофокусировка света
Н
елинейная среда
Обратным явлением самофокусировке
является самодефокусировка света. Схема
дефокусировки показана на рис. 87. Лазер-
ный луч проходит через кювету, заполнен-
ную спиртом, и направляется на экран. В
режиме малой мощности лазера на экране
наблюдается пятно, размер которого опре-
деляется обычной дифракционной
расходимостью лазерного пучка. При
переключении лазера на полную мощность расходимость пучка и размер
пятна на экране резко возрастают, что обусловлено действием тепловой
(дефокусирующей) линзы, наведенной в жидкости лаерным пучком. Само-
дефокусировка света вызвана тем, что поглощающая свет жидкость силь-
нее нагревается вблизи оси лазерного пучка, где интенсивность макси-
мальна. Нагревание
приводит к тепловому расширению жидкости, к
уменьшению ее плотности и показателя преломления и, в конечном итоге,
формирует тепловую дефокусирующую линзу, увеличивающую угловую
расходимость пучка.
Л
азер
Ж
идкость
Рис. 87. Схема тепловой са-
моде
ф
ок
у
си
р
овки света
Механизмы оптической нелинейности
Теория нелинейно-оптических явлений строится на основе матери-
альных уравнений и уравнений Максвелла. Мы уже получали волновое
уравнение для диэлектрической немагнитной изотропной среды
,
41
2
2
22
2
2
t
P
ct
E
c
E
∂
∂
=
∂
∂
−∆
G
G
G
π
согласно которому поляризация среды есть источник поля. Сама поляриза-
ция, в свою очередь, возникает под действием падающей волны. Наведе-
ние поляризации световым полем описывается материальным уравнением

Страницы