Энергетика
Физика
Электротехника
Курсовой
Реакторы
Математика
Лабораторные
Дизайн

Информатика

Задачи
Сопромат
Термех
Геометрия
Конспекты
Графика
На главную

Ослабление интенсивности света.

В результате рассеяния плотность потока энергии падающего светового излучения ослабевает по мере распространения в среде (см. Рис. 6.10). Пучок имеет поперечное сечение , на пути длиной  он встречает  рассеивателей, каждый из которых выводит из пуска мощность (7.12). Следовательно, мощность убывает:

 (6.45)

или

  , (6.46)

где  . (6.47)

Закон ослабления плотности потока энергии в световом пучке из-за рассеяния выражается соотношением:

 . (6.48)

Подобный закон часто называют законом Бугера.

Рассеяние Ми.

Рассеяние на частицах размеры, которых  относятся к рассеянию Ми. Теория рассеяния Ми учитывает размеры частиц и выражает рассеяние в виде ряда, малым параметром в котором служит:

  , (6.49)

где - радиус сферической частицы. Термин “рассеяние Ми” употребляется также и для рассеяния на частицах других форм.

Замечание

Из (6.49) следует, что имеет значение не абсолютный размер частицы, а соотношение размера частицы и длины волны. При увеличении размеров частиц в рассеянии Ми проявляется преимущественно рассеяние вперед.

Важной особенностью рассеяния Ми является его слабая зависимость от длины волны для частиц, линейные размеры которых много больше длины волны, что существенно отличается от рассеяния Рэлея. Благодаря этому, облака являются белыми, а небо голубым. Заметим, что при увеличении размеров частиц индикатриса рассеяния вытягивается в направлении вперед, что происходит, например, в дождевых облаках, когда капельки воды становятся достаточно крупными и готовы упасть в виде дождя. При этом отраженная компонента значительно уступает компоненте с малыми углами рассеяния, т.е. частицы в основном пропускают световое излучение в направлении вперед (становятся прозрачными), мы зрительно воспринимаем такие облака как темные дождевые.

Рассеяние Мандельштама-Бриллюэна.

При дифракции на звуковой волне возникают лишь максимумы первого порядка (см. лекция №5). Амплитуда дифрагированной волны изменяется вместе с коэффициентом пропускания и коэффициентом преломления среды, обусловленным периодическим изменением плотности среды в акустической волне. Следовательно, амплитуда изменяется гармонически с частотой  звуковой волны. Поэтому наблюдаемая в направлении дифракционных максимумов напряженность электромагнитной волны равна:

 , (6.50)

где - частота падающего света.

Т.о. в рассеянном свете должны наблюдаться две сателлитные частоты, расположенные симметрично относительно основной частоты. Сателлит с частотой   называется стоксовым, а с   - антистоксовым. Они являются компонентами рассеяния Мандельштама-Бриллюэна.

Поскольку оптическая длина пути в среде в  раз больше геометрической ( - показатель преломления среды), условие максимумов первого порядка (положительного и отрицательного) определяется соотношениями:

, , . (6.51)

 где - длина волны звуковых колебаний среды.

Частота звуковой волны может быть выражена в виде:

 , (6.52)

где  - скорость акустических волн в среде, , в виду малости угла .

Формула (6.52) называется формулой Мандельштама-Бриллюэна.

Просветление оптики. Явление интерференции применяется для улучшения качества оптических приборов и получения высокоотражающих покрытий. Прохождение света через каждую преломляющую поверхность линзы сопровождается отражением »4 % падающего потока (при показателе преломления стекла »1,5). Так как современные объективы состоят из большого количества линз, то число отражений в них велико, а поэтому велики и потери светового потока. Для устранения этого и других недостатков осуществляют так называемое просветление оптики.

Информатика

ТОЭ