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  

Эффект просветления

Эффект просветления - увеличение прозрачности среды под действием интенсивных потоков эл--магн. излучения. В большинстве случаев эффект просветления обусловлен уменьшением резонансного поглощения в веществе и, следовательно, проявляется лишь в определённой, часто весьма узкой области спектра.

Имеется неск. разл. физ. механизмов просветления. Наиболее распространённый из них - перераспределение населённостей квантовых уровней молекул вещества под действием резонансного излучения. Простейшим вариантом такого перераспределения является насыщения эффект .В этом случае с увеличением интенсивности падающего эл--магн. излучения населённости нижнего и верхнего уровней резонансного перехода выравниваются, что ведёт к выравниванию скоростей поглощения и вынужденного испускания. В результате поглощаемая мощность стремится к пределу, определяемому только скоростью релаксац. процессов, связанных с передачей энергии окружающей среде (спонтанное испускание на резонансном переходе, излучат. и безызлучат. переходы на др. энергетич. уровни). При дальнейшем увеличении интенсивности поглощение уже не увеличивается, а следовательно доля мощности эл--магн. волны, поглощённая средой, уменьшается; среда становится прозрачной. Просветление вследствие насыщения имеет место как в поле непрерывного излучения, так и в поле импульсов, длительность к-рых существенно превышает время поперечной релаксации T2 (см. Двухуровневая система).

В общем случае следствием перераспределения населённостей является уменьшение поглощения как эл--магн. волны, вызывающей это перераспределение (эффект самопросветления), так и др. потоков излучения с частотами, резонансными квантовым переходам, для к-рых результирующая разность населённостей уровней также уменьшается. Напр., насыщению одного из переходов, как правило, сопутствует эффект просветления. на переходах, имеющих общий нижний уровень с насыщаемым.

В конденсиров. средах под действием интенсивного излучения при межзонном поглощении происходит опустошение уровней энергии вблизи потолка валентной зоны и заполнение уровней вблизи дна зоны проводимости. В этом случае эффект просветления имеет характер сдвига полосы поглощения в КВ-область. При этом возможно появление даже усиления в нек-ром интервале частот вследствие образования инверсной населённости. Такой механизм характерен, в частности, для цветных стёкол. Именно этим механизмом просветления объяснён С. И. Вавиловым (1923) эффект уменьшения поглощения света урановым стеклом при увеличении интенсивности проходящего света. Сходное поведение поглощения обнаруживается и для электронно-колебат. полос сложных молекул.

Просветление среды в области резонансного поглощения может быть связано со штарковским сдвигом частоты квантового перехода в поле эл--магн. волны (см. Штарка эффект ).Кроме того, причиной эффекта просветления могут явиться также фотофиз. и фотохим. превращения в среде под действием падающего излучения (фотоионизация ,фотодиссоциация, хим. реакции), приводящие к уменьшению общего числа частиц, поглощающих на заданной частоте.

Иной характер имеет эффект просветления в поле коротких импульсов, длительность к-рых меньше времён релаксации резонансного перехода. В этом случае возможен т. н. эффект самоиндуцированной прозрачности, когда вследствие когерентности взаимодействия энергия, поглощаемая веществом из передней части импульса, полностью возвращается импульсу на его заднем фронте.

Все перечисленные механизмы могут вызывать эффект просветления и при многофотонном поглощении. Кроме того, в этом случае возможно просветление вследствие нелинейной интерференции разл. процессов возбуждения. Напр., возбуждение перехода при трёхфотонном поглощении излучения с частотой4015-223.jpg может быть подавлено действующим в противофазе процессом однофотонного возбуждения в поле излучения на частоте третьей гармоники 3w. При этом "выключается" как трёхфотонное, так и однофотонное поглощение. Аналогичные эффекты возникают и при двухфотонном поглощении. Эффект просветления такой природы наз. интерференционным (иногда - парамет-рическим) просветлением.

Матем. описание эффекта просветления зависит от механизма просветления, а также от спектральных и временных характеристик излучения. При однофотонном поглощении мо-нохроматич. излучения эффект просветления описывается ур-нием

4015-224.jpg

где I - интенсивность волны в точке z, k(I)- показатель поглощения, зависящий от интенсивности. Вид функции k(I)определяется конкретным физ. механизмом просветления и характером уширения линий (или полос) поглощения. Напр., если эффект просветления обусловлен насыщением и линия поглощения уширена однородно, то k(I)= k0/(1+aI); здесь k0 - показатель поглощения, к-рый фигурирует в законе Бугера (см. Бугера - Ламберта - Вера закон), а - константа насыщения. Эффект просветления играет большую роль в квантовой электронике и нелинейной оптике: ячейки с просветляющимся веществом используются для т. н. пассивной модуляции добротности и синхронизации мод лазеров, формирования коротких импульсов в лазерных усилителях и т. п. Эффект просветления в газовых средах, помещённых в резонатор лазера и обладающих доплеровски уширенной линией поглощения на частоте генерации, используется для стабилизации частоты и сужения линий генерации. В нелинейной спектроскопии наблюдение эффекта просветления в неоднородно уширенных линиях поглощения является одним из методов регистрации спектров с высоким разрешением.

Литература по эффекту просветления

  1. Маныкин 3. А., Афанасьев А. М., Об одной возможности "просветления" среды при многоквантовом резонансе, "ЖЗТФ", 1967, т. 52, с. 1246;
  2. Аникин В. И. и др., К теории сложения частот в резонансных условиях, "Квантовая электроника", 1976, т. 3, с. 330;
  3. Красников В. В., Пшеничников М. С., Соломатин В. С., Параметрическое просветление среды при резонансном четырёхволновом взаимодействии, "Письма в ЖЭТФ", 1986, т. 43, с. 115;
  4. Ахманов С. А., Хохлов Р. В., Проблемы нелинейной оптики, М., 1964;
  5. Бломберген Н., Нелинейная оптика, пер. с англ., М., 1966;
  6. Клышко Д. Н., Фотоны и нелинейная оптика, М., 1980;
  7. Ахманов С. А., Коро-теев Н. И., Методы нелинейной оптики в спектроскопии рассеяния света, М., 1981;
  8. Райнтжес Дж., Нелинейные оптические параметрические процессы в жидкостях и газах, пер. с англ., М., 1987;
  9. Летохов В. С., Нелинейные селективные фотопроцессы в атомах и молекулах, М., 1983;
  10. Зельдович Б. Я., Пилипецкий Н. Ф., Шкунов В. В., Обращение волнового фронта, М., 1985;
  11. Ахманов С. А., Выслоух В. А., Чиркин А. С., Оптика фемтосекунд-ных лазерных импульсов, М., 1988;
  12. Шен И. Р., Принципы нелинейной оптики, пер. с англ., М., 1989;
  13. Летохов В. С., Чеботаев В. П., Нелинейная лазерная спектроскопия, М., 1989;
  14. Гиббс X., Оптическая бистабильность, управление светом с помощью света, пер. с англ., М., 1988;
  15. Новые физические принципы оптической обработки информации, под ред. С. А. Ахманова и М. А. Воронцова, М., 1990.

К. Н. Драбович

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

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 10.11.2021 - 12:37: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от д.м.н. Александра Алексеевича Редько - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:35: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вадима Глогера, США - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> Волновая генетика Петра Гаряева, 5G-контроль и управление - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:16: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:15: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Екатерины Коваленко - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:13: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вильгельма Варкентина - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution