к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Нелинейная оптическая активность

Нелинейная оптическая активность (НОА) - поляризац. самовоздействие света большой интенсивности в среде, состоящее в простейшем случае в нелинейном (зависящем от интенсивности оптич. излучения) повороте плоскости поляризации линейно поляризов. света. НОА - нелинейный аналог явления естеств. оптической активности. Количеств. характеристика НОА - угол поворота плоскости поляризации света j, к-рый для данного вещества, как правило, пропорционален интенсивности света I и длине пути света в нелинейной среде L: j = C^ноaIL (С^ноа - уд. константа НОА, характерная для данного вещества). Интенсивное световое (лазерное) поле может как изменить естеств. оптич. активность, так и индуцировать оптич. активность в негиротропных средах.

НОА может быть связана с лазерным нагревом оптически активной среды (тепловая НОА), с упорядочением ориентации киральных (лево- и правоасимметрич-ных) молекул в растворах под действием электрич. поля световой волны, с обратимой и необратимой деструкци-ями киральных структур в поле лазерного излучения. Особенный интерес для спектроскопии представляет исследование НОА, обусловленной электронными механизмами нелинейности, а именно нелокальностью нелинейного отклика среды (HOA-I) и анизотропией нелинейного поглощения (НОА-II).

Микроскопич. модель HOA-I может быть построена на основе молекулярной модели Куна, по к-рой кираль-ная молекула представляется в виде упругосвязанных ортогональных классич. нелинейных осцилляторов, разнесённых на конечное расстояние d. Гиротропия ансамбля таких молекул зависит от интенсивности света, причём угол j пропорционален параметрам нелинейности осцилляторов и расстоянию d между ними. В реальных средах в качестве d могут быть характерный размер молекулы, параметр кристаллич. решётки, боровский радиус экситона, шаг холестерич. или белковой спирали в растворах макромолекул.

НОА-II возникает в кристаллах, имеющих ось симметрии четвёртого порядка (в частности, в кубич. кристаллах), и является следствием поляризац. зависимости нелинейного поглощения.

НОА зависит от частоты и достигает макс. значений (резонанс) вблизи линейной и нелинейной полос поглощения. В резонансной области частот (длин волн l) оказывается существенным круговой дихроизм, зависящий от интенсивности света и приводящий к само-индуциров. эллиптичности первоначально линейно поляризов. волны. Значения уд. константы НОА, обусловленной электронными механизмами нелинейности, изменяются в большом диапазоне, напр. для LiIO₃ C^ноa~10^-11 град^.см^.Вт^-1 (l ~ 0,5 мкм), для GaAs C^ноa~10^-6 град^.см^.Вт^-1 (l ~ 0,9 мкм).

Метод спектроскопии, развитый на основе эффекта НОА, даёт уникальную информацию о частотной дисперсии нелинейных оптич. восприимчивостей; о симметрии, о зонной структуре кристаллов, о свободных экситонах.

Литература по нелинейной оптической активности

Ахманов С. А., Жариков В. И., О нелинейной оптике гиротропных сред, "Письма в ЖЭТФ", 1967, т. 6, с. 644;
Нелих С., Молекулярная нелинейная оптика, пер. с польск., М., 1981;
Желудев Н. И., Петренко А. Д., Физические механизмы нелинейной оптической активности в кристаллах, "Кристаллография", 1984, т. 29, с. 1045.

Н. И. Желудев

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира