Пред.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
21. Вынужденное энтропийное (температурное) рассеяние и вынужденное рассеяние в крыле линии РэлеяСпектральный состав света при молекулярном рассеянии дает ценную информацию о кинетике микропроцессов в среде (флюктуациях плотности, термоупругих волнах, продольных, поперечных и сдвиговых колебаниях и их комбинациях и т. п.). Каждый вид тепловых флюктуаций некоторым образом отражается в спектре рассеянного света (Зайцев [1], Фабелинский [2]). Медленные изобарические флюктуации плотности или концентрации среды приводят к появлению центральной линии. Адиабатические флюктуации дают тонкие смещенные компоненты (линии Мандельштама—Бриллюэна). При рассеянии в жидкостях по обе стороны от основной линии имеются спадающие крылья с непрерывным деполяризованным спектром, которые иногда простираются на В 1965 г. Маш, Морозов, Старунов и Фабелинский [3] открыли вынужденное рассеяние в крыле линии Рэлея, а спустя два года Зайцев, Кызыласов, Старунов и Фабелинский [4] обнаружили вынужденное энтропийное (температурное) рассеяние,
Рис. 21.1. Член-корр. АН СССР И. Я. Фабелинский из Физического института им. П. Н. Лебедева АН СССР, один из крупнейших специалистов в области классического и вынужденного рассеяния света. Вместе со своими сотрудниками открыл вынужденное температурное (энтропийное) рассеяние и вынужденное рассеяние в крыле линии Рэлея. обусловленное электрокалорическим эффектом. Этот эффект был также обнаружен Рэнком, Чо, Фольцем и Уиггинсом [5] как результат чистого поглощения света в жидкости. Согласно Фабелинскому и Старунову [61, вынужденное температурное рассеяние вызывается электрокалорическим эффектом, а также прямым поглощением света в среде. Благодаря флюктуациям анизотропии и ориентации анизотропно-поляризованных молекул в электрическом поле световой волны (электрооптический эффект Керра) возникает еще один эффект, связанный с первым, а именно вынужденное рассеяние в крыле линии Рэлея. § 1. ВЫНУЖДЕННОЕ РАССЕЯНИЕ В КРЫЛЕ ЛИНИИ РЭЛЕЯУширение спектральной линии рассеянного света обусловлено главным образом релаксационными процессами в жидкости: ширина крыла линии Рэлея обратно пропорциональна времени релаксации дипольного момента молекулы. Теория рассеяния света Леонтовича [7] объясняет возникновение крыла как результат флюктуаций анизотропии. В этой теории предполагается, что состояние произвольной точки жидкости можно описать с помощью тензора деформаций
С помощью этого уравнения Леонтович получил формулу для распределения интенсивности излучения в крыле линии Рэлея:
где
где Индексы 0, 1, 2 относятся соответственно к возбуждающей волне, стоксовой и антистоксовой составляющим; к. с. - комплексно-сопряженные члены. Принято, что правая часть выражения (21.8) много меньше единицы. Старунов [9] рассчитал параметр ориентации
где
Параметр ориентации S промодулирован частотой
где Решение уравнений Максвелла в общем виде с учетом нелинейной поляризации и возможного поглощения света в среде очень сложно. Из-за недостатка места приведем здесь лишь важнейшие результаты из работы Старунова. Флюктуации анизотропии с характерным временем релаксации
Интенсивность стоксовой составляющей в случае, когда Рэлея
В области высоких частот
где а — параметр инерции молекулы. Тогда распределение интенсивности в крыле линии Рэлея приобретает вид
В высокочастотной области крыла линии Рэлея Предположим, что среда (например, жидкость) состоит из анизотропно поляризованных осесимметричных молекул. Мощный лазерный импульс создает в среде направляющие (ориентирующие) силы, которые пропорциональны величине
где
Пусть световая волна линейно-поляризована:
где Положим
Если интенсивность этой составляющей сравнима с интенсивностью возбуждающего пучка, возникает заметный эффект насыщения. В первом эксперименте Маша и др. [3] наблюдалась вынужденная стоксова составляющая в крыле линии Рэлея для Рис. 21.2. (см. скан) Вынужденное рассеяние в крыле линии Рэлея (стоксова составляющая) в разных жидкостях в зависимости от температуры [1]. I: а — интерференционные линии для возбуждающего пучка, Чо с сотрудниками [10] также исследовали стоксову часть крыла линии Рэлея. Они обнаружили, что при увеличении температуры от 285 до 390 К смещение Обширное исследование вынужденного рассеяния в крыле линии Рэлея опубликовал в 1972 г. Зайцев [1]. На рис. 21.2 представлены спектры стоксова рассеяния в крыле линии Рэлея в нитробензоле и бензолальдегиде в зависимости от температуры. Область дисперсии интерферометра Фабри — Перо составляла Фотографии, приведенные на рис. 21.2, свидетельствуют также о том, что механизм вынужденного рассеяния в крыле линии Рэлея очень сложен. Обычно исследуют рассеяние вперед или назад по отношению к направлению распространения возбуждающего пучка. Власов и Фабелинский [11] исследовали рассеяние под углом 90° и открыли тонкую структуру вынужденного рассеяния в крыле линии Рэлея.
|
1 |
Оглавление
|