Нелинейный осциллятор в световом поле
11 Дек 2013
Модель нелинейного осциллятора. Метод возмущений. Осциллятор с квадратичной нелинейностью. Генерация второй оптической гармоники. Осциллятор с кубичной нелинейностью. Зависимость частоты колебаний от амплитуды. Фазировка осциллятора внешним полем. Эффекты самовоздей — ствия света: самофокусировка световых пучков, самомодуляция импульсов. Генерация третьей оптической гармоники. Нелинейный резонанс и гистерезис. Оптическая бистабильность. Параметрическая генерация света. Параметрический резонанс. Комбинационное рассеяние света. Модель […]
Линейный осциллятор в световом поле
10 Дек 2013
Поглощение света осциллятором и ансамблем осцилляторов. Закон Бугера. Спектроскопия поглощения. Уменьшение фазовой скорости света в среде. Показатель преломления. Неоднородный ансамбль осцилляторов. Однородная и неоднородная ширина спектра. Возбуждение коротким импульсом. Релаксация энергии и дефазировка. Принципы частотной и временной спектроскопии. На основе модели гармонического осциллятора рассматриваются основные эффекты взаимодействия света с веществом: поглощение света и уменьшение скорости […]
От динамики осциллятора к статистике ансамбля. Нелазерный источник света: интенсивность, поляризация, диаграмма направленности излучения. Статистика излучения независимых осцилляторов. Спектр излучения. Механизмы уширения спектральной линии. Естественное уширение. Доплеров — ское уширение. Уширение и сдвиг спектральной линии, обусловленные столкновениями. Эффект Дики: столкновителъное сужение доплеровской спектральной линии в плотном газе. От динамики осциллятора к статистике ансамбля. При описании […]
Классическая физика излучения
09 Дек 2013
Опыт. Герца. Атом как элементарный источник света. Классическая модель атома. Излучение заряда. Условия излучения. Расчет поперечной компоненты поля. Строгое решение задачи об излучении диполя. Гармонические колебания диполя. Полная мощность излучения диполя. Радиационное затухание. Как и почему возникает световое излучение? Что является источником электромагнитных волн? Исчерпывающие ответы на эти вопросы в состоянии дать только квантовая теория. […]
В этой части книги излагается теория излучения электромагнитных волн движущимися заряженными частицами. Сначала дается простая качественная картина явления, основанная на понятии силовых линий электрического поля. Этот подход позволяет установить, что причиной возникновения электромагнитной волны является ускоренное движение (колебание) заряженной частицы. Кроме того, удается получить формулы для напряженностей электрического и магнитного полей в электромагнитной волне, которые […]
Из истории физической оптики
08 Дек 2013
Цитаты из оригинальных работ Галилея, Максвелла, Майкельсона, Герца. Опыт Галилея. “Опыт, который я придумал, заключается в следующем. Два лица держат каждый по огню, заключенному в фонаре или в чем-либо подобном, который можно открывать и закрывать движением руки на виду у компаньона; став друг против друга на расстоянии нескольких локтей, участники начинают упражняться в закрывании и […]
Метод спектральных разложений. Периодические функции. Ряд Фурье. Дискретный спектр. Спектральные амплитуды и фазы. Непериодические функции. Интеграл Фурье. Сплошной спектр. Отрицательные частоты. Комплексная запись. Косинус-преобразование Фурье. Примеры. Связь между длительностью импульса и шириной спектра. Спектр гармонического колебания. Дельта-функция и ее свойства. Дельтаобразный импульс. Полная и неполная спектральная информация. Спектральная плотность. Равенство Парсеваля. Н •. Т! Наряду […]
Оптическая левитация
07 Дек 2013
Световое давление в лазерных пучках. Оптическая левитация малых прозрачных частиц. Опыты Эшкина. Оптическая ловушка. Элементы теории оптической левитации. Геометрия отражения и преломления. Энергетика отражения и преломления. Формулы Френеля. Силы светового давления. Световое давление вдоль пучка. Световое давление поперек пучка. Численные оценки. Световое давление в лазерных пучках. До недавнего времени казалось, что малость светового давления, говоря […]
Оптический нагрев поглощающей среди. Быстрый нагрев поверхности металла лазерным импульсом. Лазерный отжиг полупроводников. Светореактивное давление. Лазерное сверхсжатие вещества. Физические принципы лазерного термоядерного синтеза. Оптический нагрев поглощающей среды. С тепловым действием оптического излучения — превращением энергии светового поля в тепло — мы хорошо знакомы из повседневного опыта. Концентрируя солнечное излучение с помощью линз или зеркал, можно […]
Скорость света
06 Дек 2013
Астрономические наблюдения. Измерения скорости света в земных условиях. Опыты Физо. Опыты Майкельсона. Современные методы измерения скорости света. Эталоны времени и длины. Скорость света в вакууме с — фундаментальная физическая константа, имеющая огромное значение не только для физической и прикладной оптики, но и для физики в целом, астрономии и астрофизики. Поэтому абсолютные и относительные измерения скорости […]