Взаимодействие волн. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Взаимодействие волн - воздействие волн друг на друга, приводящее к изменению их волновых характеристик (амплитуд, частот

, волновых векторов

, поляризации). В. в. основано на пространственно-временном резонансе волн, условия к-рого имеют вид:

(см. Синхронизм ).В. в. возникает в средах нелинейных, для линейных сред справедлив принцип суперпозиции. Однако в неоднородных анизотропных средах возможно не нарушающее принцип суперпозиции т. н. линейное взаимодействие различно поляризов. волн, приводящее к перераспределению энергии между ними (см. Линейное взаимодействие волн).

Примерами В. в. могут быть взаимодействие волн в плазме, взаимодействие световых волн. В. в. можно рассматривать как рассеяние волн друг на друге, а при участии во взаимодействии разл. типов волн - как нелинейную трансформацию одних типов волн в другие, напр. световых в акустические (см. Фотоакустические явления ).Рассеяние и трансформация волн могут быть как спонтанными процессами, так и при превышении определённого (в большинстве случаев малого) порога - индуцированными. Это означает, что при рассмотрении В. в. необходимо учитывать обратную связь между падающей и рассеянной волной. В зависимости от степени нелинейной поляризации среды В. в. могут быть трёхволновыми при квадратичной восприимчивости, четырёхволновыми при кубической восприимчивости и т. д. (см. Нелинейные восприимчивости ).В средах с малой нелинейностью четырёх- и пятиволновые взаимодействия есть эффекты более высокого порядка малости, чем трёхволновые.

Трёхволновые В. в. наблюдаются в плазме, в кристаллах; ими объясняется возникновение распадной параметрич. неустойчивости, взрывной неустойчивости волн; на них основывается действие параметрических генераторов света, комбинационных лазеров. Четырёхволновые взаимодействия возможны в нелинейных средах с кубической восприимчивостью; ими объясняются самовоздействия света ,а для случая вырожденного четырёхволнового взаимодействия - обращение волнового фронта .См. также ст. Волны и лит. при ней.

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.