Физические величины - Бабичев А.Н.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка):
H-HIO3 0,3-1,8 0,633 1,98 * [001] 2,44 JL [010] 13,6 55,0 32 0,6
LiNbO3 0,5-4,5 0,633 2,20 * [1120] 6,57 - 8,3 4,6 7,5 <0,03
PbMoO4 0,4-5,5 0,633 2,39 * [001] 3,66 Il ИЛИ X [100] 15,3 23,7 24,9 1,2
As2S3-CTeMO 0,6-11 1,15 2,46 * 2,6 І. 78,0 230 182 11,0
Ge33Se55As32-CTeKao 1-14 1,06 2,7 * 2,52 11 или _L 53,0 164 128 1,8
Те 5-20 10,6 4,8 * [1120] 2,2 11 [0001] 1320 2920 3550 -
TeO2 0,35-5,0 0,633 2.27 * [001] 4,26 X [010] 18,5 22,8 25,6 1,0
** [ПО] 0,617 Il или X [001] 8,8 525 85,0 3,0
TiO2 0,45-5,5 0,633 2,58 * [1120] 7,86 X [0001] 7,9 2,6 6,2 — 33.6. ОПТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ
Способность вещества вращать плоскость поляризации света при прохождении его через вещество называют естественной оптической активностью. Естественной оптической активностью обладает большое число кристаллов и их растворов.
Оптическую активность веществ характеризуют удельным вращением fa] \, т. е. углом поворота а плоскости поляризации света, проходящего через слой вещества толщиной 10 см при температуре t, °С, длине волны Я и концентрации оптически активного вещества, равной 1 г/см3. Для чисто активной жидкости [а] = =а/(1р), для растворов [а]= 100а/(IPp), где а — угол поворота, град; I — толщина слоя, дм; р — плотность, г/см3; P — концентрация оптически активного вещества, г/100 г раствора,
Таблица 33.16, Удельное вращение кристаллов [2J
Кристалл Формула Класс Длина волны, HM [и], град/мм
Лития-калия KLiSO4 C6 589 ±3,43
сульфат
Кварц SiO2 D3 434 41,924
486,1 32,761
589,3 21,724
656,3 17,320
Киноварь HgS D3 687 325
Натрия хло- NaClO3 T 556 ±1,42
рат Сахар С12Н22О11 C2 589 1,6—5,4*1
Сегнетова KNaC4H4O6- D2 589 —1,4
соль • 4Н20
*! Для различных направлений.
Таблица 33.14. Оптическая активность метиловых эфиров [2]
Эфир град-см8/(г-дм) град-см8/дм
HCO2C10Hj9 —79,52 —146,3
CH3CO2C10H19 —79,42 —157,3
C2H5CO2C10H19 -75,51 —160,2
C3H7CO2C111H19 —69,52 -156,9
C4H9CO2C10H19 —65,55 —157,3
C5H11CO2C10H19 —62,07 —157,7
C6H13CO2C10H19 —58,85 —155,7
C7H16CO2C10H19 -55,25 —155,8
QH17CO2C10H19 -53,16 —157,3
Таблипа 33.15. Оптическая активность этилтартрата в различных растворителях [2]
Дипольный [Ml20 L J546,l нм '
Растворитель момент растворителя р.,
дебай град-см3/дм
OOS* О 0
1,16 5
С6Н6 0,4 7,4
C6H6CH3 О 12,5
C6H6I 1,25 20,2
C6H5Br 1,56 21,8
C6H6Cl 1,56 23,0
C6H6CN 3,85 67,9
C6H6NO2 3,90 80,6
C6H6COH 2,75 107,7
Чистый этилтартрат 16,25
Молекулярная вращательная способность определяется выражением [М]=[а] М/100 град-см3/дм, где М — молекулярная масса активного вещества, г
В табл. 33.14—33.16 приведены характеристики оптической активности ряда веществ.
33.7. ГЕНЕРАЦИЯ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ В КРИСТАЛЛАХ
Генерация второй гармоники в кристаллах описывается поляризацией среды
n(2co) "V J2ra г- (ш) ,_•(">)
pi =Е° Z Vi Ek '
/,S= 1,2,3
где коэффициенты dfi'j, образуют тензор третьего ранга. Перестановка компонент поля E"j и Е% не влияет на значение Pu поэтому члены тензора удовлетворяют условиям симметрии ?^=?"-. В силу этого, как и для тензора пьезооптического эффекта (см. § 33.4), для dfjk можно воспользоваться сокращенной записью d?™, где I в зависимости от / и k пробегает значения от 1 до 6. В сокращенной записи компоненты поляризации среды записываются в матричной форме
(РJfJ Py, Pz) =
E2
'du d12 d,x dSA d16 dle\ У
d2i d2 2 d23 d24 d26 d2e El
\d31 <h2 d33 d?A d3b dzj ZEyEz
^ExEz
JlExIiy
877 где е0=8,85-10~12 Кл/(В-м) —электрическая постоянная; P — поляризация, Кл/м2; E — напряженность электрического поля, В/м; du — тензор квадратичной нелинейной восприимчивости, м/В.
Число ненулевых членов в тензоре d\'i зависит от группы точечной симметрии среды. Для различных кристаллических классов вид тензора d^f приведен в табл. 33.17.
Мощность излучения второй гармоники Pa определяется соотношением
2eJ/2 A2( df/WH2^
где «о — частота, с-1, и Pw — мощность, Вт, исходного излучения; (X0= 1,257-10~6 В-с/(А-м) — магнитная постоянная; п<" и и2га — показатели преломления среды для излучения исходной частоты и его второй гармоники; L — длина пути луча в среде, м; г0 — радиус луча, м; /(А/г) — функция, описывающая рассогласование волновых векторов исходной световой волиы и ее второй гармоники km и /а™. В тех случаях, когда выполняется условие синхронизма, т. е. 2ka=k2w или f(<o) = = і'(2й), AA=O и /(А/г) = 1. Это возможно только в средах, не обладающих дисперсией. В реальных же средах фазовые скорости f(w) и и(2со) различны, в силу чего Ай>0 и f(Ak)<l. Более того, при распространении световых воли в среде значение Ak постоянно меняется. Поэтому фазовые соотношения между исходной волной и ее гармоникой сохраняются только иа некоторой длине, называемой когерентной:
I__I_
lKor - , ,
2 ( *2Ш-2*ш)
В кристалле кварца, например, /ког всего порядка Ю-3 см.
Существенное увеличение /ког достигается при точном выполнении условий синхронизма в анизотропных кристаллах. В них показатель преломления, а следовательно, и фазовая скорость зависят не только от частоты, но и от поляризации волиы, поэтому возможно выполнение условий синхронизма на значительно большей длине. При этом в зависимости от выбора поляризации и ориентации кристалла возможны два типа фазового синхронизма. В отрицательных одноосных кристаллах, где показатель преломления для обыкновенной волиы п0 (волны с поляризацией, перпендикулярной плоскости, проходящей через оптическую ось кристалла и направление луча) больше показателя преломления для необыкновенной волны пе (волны с поляризацией, параллельной указанной плоскости), в некотором направлении Oi1 отсчитываемом от направления оптической оси кристалла,
