Cтраница 3
Сложный состав спектра рэлеевского рассеяния зависит, таким образом, от поведения тепловых флюктуации во времени ( возникновение их и рассасывание), поэтому изучая этот спектр, оказывается возможным судить о кинетике флюктуационных процессов. [31]
Переходим к случаю Рэлеевского рассеяния. [32]
Тонкая структура линии рэлеевского рассеяния содержит дискретные линии, обусловленные рассеянием на тепловых волнах ( рассеяние Мандельштама-Бриллюэна), расположенные симметрично относительно несмещенной компоненты. Рассеяние с изменением частоты связано с тем, что диэлектрическая восприимчивость х ( а также диэлектрическая проницаемость е 1 х) изменяется во времени вследствие тепловых акустических волн в веществе, характерная частота этих изменений равна va - и / la, где и и а - скорость звука и постоянная решетки. Рассеяние с появлением спектральных компонент, смещенных по частоте относительно исходного излучения, является параметрическим процессом. Вероятность появления одного рассеянного фотона при облучении одной частицы ( молекулы или атома) пропорциональна плотности потока квантов в пучке падающего света, но коэффициент пропорциональности ( сечение рассеяния а ] составляет по порядку величины всего лишь 10 - 30 см2 / ср. Отсюда получаем, что отношение интенсивности рассеянного света / s к интенсивности падающего / о составляет Is / IQ - 4тгет / 1, где п - 1022 см-3 - концентрация атомов, h - толщина слоя. При прохождении светом расстояния 1 см в однородном прозрачном твердом теле рассеивается в полный телесный угол ( 4тг стерадиан) примерно IS / IQ - 10 - 7 падающей интенсивности. [33]
Возможность выделения из общего рэлеевского рассеяния в жидкости части, связанной с термодинамическими флуктуа-циями ( плотности, температуры), зависит от величины различных времен релаксации. Необходимо, чтобы времена релаксации всех процессов установления равновесия в жидкости были малы по сравнению со временем изменения указанных флуктуации. Рассеяние, приводящее к несмещенной линии, скалярно. Что же касается крыла, то при рассеянии в жидкостях ( в отличие от газов) нельзя, вообще говоря, утверждать, что оно будет чисто симметричным, без примеси скалярной части. [34]
Рассеяние Ми, подобно рэлеевскому рассеянию, имеет те же частоты, что и падающее излучение. Однако угловое распределение рассеянного излучения неоднородно. [35]
В этом разделе рассмотрено упругое рэлеевское рассеяние. Временная зависимость флуктуации среды приводит к неупругому рассеянию света. При этом флуктуации давления, сопровождающиеся распространением звуковых воли, ответственны за ассея-ние Мандельштама - Бриллюэна, а внутренняя динамика молекул-за комбинационное рассеяние света. Статистические явления при комбинационном рассеянии света будут рассмотрены в § 5 гл. [36]
В большинстве практических приложений рэлеевское рассеяние теплового излучения молекулами или атомами газа несущественно, поскольку коэффициент рассеяния а очень мал. Тя, ; 1 5 - 10 - 9 см 1, что для большинства практических задач является весьма малой величиной. [37]
Такая зависимость соответствует случаю рэлеевского рассеяния и часто наблюдается в различных волновых полях. Угловая зависимость амплитуды рассеянного сигнала определяется пространственными флуктуациями сжимаемости и плотности. Если флуктуации сжимаемости изотропны, то и рассеянное поле будет изотропным. Изотропность флуктуации плотности приводит к дипольному рассеянию, при котором рассеяние имеет резко направленный характер и сконцентрировано в прямом и обратном направлениях. [38]
Интенсивность комбинационного рассеяния, подобно рэлеевскому рассеянию, пропорциональна частоте падающего излучения в четвертой степени. Поэтому было бы желательно выбирать самые короткие длины волн, испускаемые источником. К сожалению, при длинах волн меньше 400 нм может происходить фотохимическое разложение ряда проб. [39]
Отметим, что при рэлеевском рассеянии на дебаевских волнах в твердых телах благодаря имеющимся в твердых телах двух типов волн продольных и поперечных возникает не один дублет Мандельштама - Бриллюэна, а два. Они вызываются рассеянием на продольных и поперечных дебаевских волнах. [40]
Поскольку мутность системы при рэлеевском рассеянии резко падает с увеличением длин волны, при их освещении белым светом появляется красная окраска в проходящем свете. В природе это наблюдается при восходе и заходе солнца, когда свет, проходя через большую толщу атмосферы, обедняется синими лучами. Рассеяние облаками падающих на них красных лучей создает типичную картину восхода и заката. [41]
К 4, то роль рэлеевского рассеяния обонно велика в ультрафиолетовой области спектра, аэрозольного - в близкой инфракрасной. [42]
Таким образом, в случае Рэлеевского рассеяния, задача сводится к решению системы четырех интегральных уравнений, распадающихся на систему двух интегральных уравнений ( 290) с неизвестными функциями ао о ( т) и а2 ( т ] и на два отдельных интегральных уравнения ( 291) и ( 292) с неизвестными функциями a2 i ( т) и а2 2 ( т) - Нетрудно показать, что ядра этих двух интегральных уравнений положительны. Теория, а также техника численного решения их методом последовательных приближений не создает каких-либо новых затруднений по сравнению с интегральными уравнениями, встречавшимися нам ранее. [43]
Рассмотрим сначала некоторые положения теории рэлеевского рассеяния света. При изучении рэлеевского рассеяния света используют, как правило, электромагнитные волны, частоты которых расположены в оптическом диапазоне частот. [44]
К термодинамической теории флуктуации и рэлеевского рассеяния света в растворах / / Вестн. [45]