Cтраница 2
Основой любого СВЧ-интерферометра служат волноводный мост, генератор электромагнитных колебаний и фазовый детектор, позволяющий регистрировать изменение интерференционной картины, возникающей вследствие изменения показателя преломления среды, расположенной перед приемной антенной измерительного плеча. В неразрушающих методах контроля основной задачей построения интерферометров является непрерывная регистрация интерференционной картины или непосредственная непрерывная регистрация фазовых сдвигов, так как в этом случае можно получить не только качественную дефектограмму, но и количественную оценку параметров контролируемого материала. [16]
В уравнениях (11.161) и (11.165) приняты следующие обозначения: по - показатель преломления света в регистрирующей среде при получении голограммы; Дп0 - изменение показателя преломления неэкспонированной среды за счет обработки; Дп, Дп А - средние изменения показателя преломления, возникающие в результате экспонирования, соответственно, опорным и объектным пучками. [17]
Двойное лучепреломление в этом случае происходит благодаря равномерному размещению в среде частиц, имеющих форму изотропного стержня или диска, размеры которых порядка длины световой волны, а показатель преломления частиц отличен от показателя преломления среды. Путем изменения показателя преломления среды, в которую они заключены, по мнению Амбронна [53, 54], Бейли [101] и Фрей-Висслинга [57, 102], можно уничтожить этот эффект и отделить его от внутренне присущего ( кристаллического) двойного лучепреломления. Это было на протяжении последних лет проделано несколько раз с различными веществами ботанического и зоологического происхождения. Амбронн [53, 54], Бейли [101], Фрей-Вис - слинг [102], Канемару [103], Керр [95], Краткий [104] и Зейфриц определяли двойное лучепреломление, присущее целлюлозе и другим натуральным и синтетическим волокнам и тканям. [18]
К группе оптических приборов относятся также интерферо-метрические газоанализаторы, действие которых основано на измерении смещения интерференционных полос. Это происходит вследствие изменения показателя преломления среды, зависящего от состава анализируемой газовой смеси. [19]
Отклонения от закона Бера бывают трех видов - реальное, химическое и приборное. Реальные отклонения возникают вследствие изменения показателя преломления среды, происходящего при изменении концентраций ее компонентов. Закон Бера требует постоянства показателя преломления поглощающей среды; любое отклонение от этого требования приводит к недостоверности экспериментальных результатов. Однако обычно погрешности, вызываемые изменениями показателя преломления, минимальны, так что реальными отклонениями от закона Бера в большинстве случаев можно пренебречь. [20]
Наиболее универсальной нелинейностью является тепловая, обусловленная изменением показателя преломления среды при ее нагреве. Очевидно, что такой нелинейностью обладают все среды, но наиболее сильной эта нелинейность бывает в жидкостях и газах, что связано с перераспределением плотности среды при ее неоднородном нагреве. Процесс же перераспределения плотности протекает за конечное время, определяемое при невысоких перепадах температур скоростью распространения звука. Вторая из этих констант измеряется в равновесии, когда после нагрева произошло выравнивание давления, и хорошо известна для разных сред. Первая же константа ( изохорическая) не измерена, и известно лишь, что она меньше второй. Типичные значения ( bn / dT) p для изотропных жидкостей имеют порядок - 10 - 4 К-1. В этом случае большая нелинейность обусловлена в основном зависимостью параметра порядка кристалла от температуры. Именно изменение параметра порядка ( особенно вблизи фазового перехода) приводит к такому большому изменению показателя преломления ориентированного нематического жидкого кристалла. [21]
Выше рассмотрены основные эффекты, приводящие к изменению показателя преломления прозрачных сред под действием сильного светового ноля лазерного излучения. Существуют и другие эффекты ( например, образование плазмы, см. лекции 16 и 22), также приводящие к изменению показателя преломления среды под действием лазерного излучения. [22]
![]() |
Сечение поверхностей показателя преломления. среда для обыкновенной волны п эллипсоид для необыкновенной волны п.. [23] |
Коэффициенты преломления не всегда являются неизменными параметрами среды. В некоторых случаях они могут быть функциями внешнего воздействия, например давления, электрических и магнитных полей. Изменение показателя преломления среды, вызываемое электрическим полем, называется электрооптическим эффектом. [24]
Этот тип нелинейности является наиболее универсальным. В его основе лежит изменение показателя преломления среды при изменении ее температуры. [25]
Частотой излучения лазера управляют, изменяя добротность оптич. С этой целью одно из зеркал резонатора закрепляют либо на магнитострикционном стержне ( см. Магнитострикци-оштй преобразователь), либо на пье-зоэлементе и изменяют длину резонатора синхронно с модулирующим напряжением. Тот же эффект достигается путем изменения показателя преломления среды, заполняющей резонатор, для чего используется электрооптич. [26]
Конденсор направляет конический пучок лучей на входной торец стержня. Этот пучок можно условно разделить на три части. Вторая ( рабочая) часть пучка, отмеченная точками, образована лучами, претерпевшими полное внутреннее отражение на поверхности стержня. При изменении п меняется значение 1С и поэтому изменяется интенсивность светового потока, достигающего фотоприемника, по сигналу которого можно судить об изменениях показателя преломления среды. В третью часть пучка ( двойная штриховка) входят лучи, преломленные на поверхности стержня. Интенсивность этих лучей мала по сравнению с интенсивностью лучей, испытавших полное внутреннее отражение, и ею можно пренебречь. [27]
Вторая группа приборов основана на совместном применении многолучевых интерферометров и лазеров. В первом случае лазер, о существу, используется лишь как высокойптенсивный источник монохроматического света. Его излучение проходит через интерферометр, и мода излучения устанавливается в выбранной точке кривой пропускания интерферометра. При изменении показателя преломления среды, заключенной между зеркалами интерферометра, изменяется оптическая длина пути, и максимум пропускания сдвигается. [28]
Зеркало отражает падающие на него лучи ко второму зеркалу тп, pq, которое наведено на куске стекла В, плотно соединенном с частью А и имеющем форму кардиоида, отражающего лучи стст, как это видно на фиг. Объектив микроскопа о, установленный на препарат, не получает центральных лучей, так что только диффрагированные в препарате лучи достигают глаза наблюдателя. Все тончайшие структуры, связанные с изменением показателя преломления среды и вызывающие появление диффракционных явлений, ясно видны в виде светлых точек и линий на общем темном фоне поля. [29]
В процессе этих исследований Леонид Исаакович предсказал, что при рассеянии света упругой средой должно наблюдаться расщепление длины волны рассеянного света, обусловленное своеобразным допплер-эффектом: ведь свет рассеивается на тепловых упругих волнах в среде, движущихся со скоростью звука. Некоторое указание на это явление заключалось в более ранней работе Брил-люэна, почему оно и получило наименование дублета Бриллюэна - Мандельштама. В частности, Леонид Исаакович рассчитал зависимость смещения частоты света от угла его рассеяния и в середине 20 - х годов совместно с Г. С. Ландсбергом поставил эксперименты для обнаружения этого эффекта. Оно дает гораздо большее смещение частоты рассеянного света, чем допплер-эффект, и обусловлено наложением на частоту света частоты изменения показателя преломления среды, вызванного ее упругими тепловыми колебаниями. [30]