Cтраница 2
Излучение ОКГ 1 направляется зеркалом 2 на поверхность колеблющегося объекта 7 и, промодулированное по частоте допплер-эффектом, попадает в интерферометр, где делится призмой 3 на два пучка, проходящие из-за асимметрии плеч разный путь. Разность оптических путей А эквивалентна некоторой временной задержке т Д / / е ( с - скорость света), которая неодинакова для различных частот излучения. Следовательно, соединяемые призмой 4 пучки создадут интерференционную картину, перемещающуюся в результате изменения частоты излучения ш0 в гу или другую сторону в зависимости от знака изменения. [16]
Рассмотренные процессы испускания электромагнитной энергии относятся к неподвижным и отдельно взятым атомам и молекулам. Если же рассматривать совокупность движущихся и взаимодействующих между собой частиц, из которых состоит реальное вещество, то спектр их излучения будет иным по сравнению со спектром отдельной неподвижной частицы. Прежде всего за счет эффекта Допплсра тепловое движение излучающих атомов, молекул, ионов приводит к изменению частоты излучения частицы относительно неподвижной системы координат. Это в свою очередь приводит к так называемому допплеровскому уширению спектральных линий. К уширению линий приводит также столкновение частиц между собой, вызывающее сокращение времени жизни возбужденного состояния и возмущение или смещение уровней. Оба фактора ( эффект Допплера и взаимодействие частиц между собой) проявляются тем сильнее, чем выше температура и давление вещества. Таким образом, спектры излучения зависят как от химической природы излучающих веществ ( определяющей структуру атомов и молекул), так и от термодинамических параметров ( температуры и давления), при которых данное вещество находится. [17]
Итак, наблюдения показывают, что атомы в невозбужденном состоянии не испускают электромагнитные волны. Излучение имеет место при переходе атома из возбужденного состояния в его основное состояние. Кроме того, с точки зрения классической механики изменение скорости движения электрона должно приводить к образованию сплошного спектра или, по крайней мере, к изменению частоты излучения. Но ко времени создания квантовой теории был накоплен огромный материал спектроскопических наблюдений, согласно которым атомы имеют строго определенные и постоянные, специфические для каждого сорта частоты излучения. [18]
Монохроматичность лазерного излучения очень велика. Ширина линии излучения лазера определяется значением спектрального уширения линии Доплера, которое равно 1 5 - 7 ГГц. При этом полоса частот, занимаемая лазерным излучением, оказывается приблизительно в 105 раз меньше, чем для составляющих белого света. Поскольку для ощущения разницы в цвете требуется изменение частоты излучения не менее чем на несколько процентов, можно считать, что практически лазер генерирует спектрально чистые и полностью насыщенные цвета. [19]
Очень перспективным представляется использование ферритов в качестве рабочей среды для создания лазеров, поскольку в этом случае возникает возможность управления частотой и поляризацией лазерного излучения путем воздействия внешним магнитным полем непосредственно на рабочее вещество лазера. Имеется сообщение [20] о получении когерентного излучения на длине волны около 2 мкм в феррите-гранате иттрия, допированном гольмием. Это можно связать с тем, что структура энергетических уровней редкоземельных ионов определяется как внутрикристаллическим, так и обменным полями. Направление эффективного поля обмена изменяется при изменении направления намагниченности, что приводит к перестройке уровней и, следовательно, к изменению частоты излучения. [20]