Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Калитеевский Н.И. -> "Волновая оптика" -> 4

Волновая оптика - Калитеевский Н.И.

Калитеевский Н.И. Волновая оптика — М.: Высшая школа, 1995. — 463 c.
ISBN 5-06-003083-0
Скачать (прямая ссылка): volnovayaoptika1995.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 175 >> Следующая

* В данном учебном пособии главное внимание уделено волнам оптического диапазона. Поэтому мы не подразделяем ультракороткие волны (УКВ) н излучение сверхвысокой частоты (СВЧ), существенно отличающиеся техникой эксперимента .
10
Оптический диапазон спектра (инфракрасные, видимые и ультрафиолетовые лучи) представляет большой интерес, но мы будем предельно кратки при общем описании методов возбуждения и регистрации спектра в этой области, так как в дальнейшем придется детально рассматривать многие вопросы, о которых здесь лишь упоминается.
Для возбуждения оптического излучения в лабораторном эксперименте применяются следующие физические явления:
1) свечение раскаленных твердых тел (тепловое излучение), что обеспечивает испускание сплошного спектра и особенно эффективно в близкой инфракрасной области. Электрический дуговой разряд между угольными электродами часто оказывается наилучшим источником сплошного спектра в видимой и близкой ультрафиолетовой областях;
2) свечение возбужденных газов (квантованные переходы внешних электронов в атомах и молекулах приводят к возникновению атомных и молекулярных спектров). Электрическая дуга между металлическими электродами или угольными, пропитанными солями металлов, дает яркое свечение с дискретным спектром. Ртутная дуга низкого давления — чрезвычайно удобный источник света, излучающий яркие линии, которые можно выделить из спектра с помощью фильтров или других оптических устройств.
В последние годы широкое распространение получили без-электродные лампы, возбуждаемые СВЧ-разрядом. Они изготовляются следующим образом. Внутри хорошо откачанного полого шарика (диаметром 1—2 см) из специального стекла распыляется какой-либо металл. После заполнения инертным газом лампа отпаивается от установки. Основные (резонансные) линии металла возбуждаются с помощью миниатюрного СВЧ-генератора. Такая лампа дает резкие и интенсивные линии;
3) свечение различных тел под действием излучения (люминесценция) также широко применяется в разных экспериментах.
Чрезвычайно большие возможности открываются при использовании в оптических экспериментах лазеров (квантовых оптических генераторов), излучающих обычно одну спектральную линию большой яркости. Особые свойства таких источников света (в первую очередь когерентность) подробно обсуждены ниже, а сейчас укажем, что сам факт их существования заставляет по-иному подходить к изучению многих оптических явлений.
Регистрация излучения в оптическом диапазоне базируется на фундаментальных свойствах электромагнитных волн. Отметим лишь наиболее важные способы индикации, в основе которых лежат фотоэлектрические явления (фотоэлементы, фотоумножители, электронно-оптические преобразователи и др.); фотохимические явления (в первую очередь фотоэмульсии); люминес-
11
ценция (различные люминесцирующие экраны и др.;; термоэлектрические явления (термостолбики, болометры и другие устройства) . Важно подчеркнуть, что при регистрации столь высокочастотных колебаний практически всегда измеряется средняя излучаемая энергия <Е2>. Используя терминологию, принятую в радиофизике, можно утверждать, что приемники света работают как квадратичные детекторы. Подробнее эта важная проблема рассмотрена в § 1.3.
Отличительная черта метода с использованием термоэлектрических элементов — отсутствие селективной чувствительности к излучению разных длин волн, характерной для всех остальных приемников света. Это, с одной стороны, громадное преимущество термоэлектрических приемников света, а с другой — их недостаток. В самом деле, используя другие явления (например, фотоэффект), можно получить хотя и селективные, но более чувствительные для данной области спектра приемники радиации.
В дальнейшем мы рассмотрим конкретные методы получения наибольшей величины отношения сигнал/шум при использовании различных приемников света, а сейчас имеет смысл остановиться на вопросе о границах всевозможных видов излучения внутри оптического диапазона спектра. Обычно считают, что длины волн видимого спектра лежат в интервале 4000—7000 А. Хорошо известно, что внутри этого интервала чувствительность глаза изменяется по закону, представленному на рис. 1, достигая максимального значения в зеленой области (А. ~ 5000 А). Хотя такая чувствительность глаза связана с длительным приспособ-
104
10
,-4
10
,-8
А,<
3-10
3-10
ДО
3-10
.14
3-10
.18
КГц
Длин- Сред- Корот Ультра- Инфра- о 3 Ультра. фиоле- товые лучи — ¦1
ные ние кие короткие крас- ные аэ О н Рентгеновские лучи у - лучи
Радиоволны ?
Электрические
колебания
вибраторов
Молекулярно-атомные колебания
1. Шкала электромагнитных волн и зависимость чувствительности глаза от длины волны света
лением органов чувств человека к условиям, сложившимся на нашей планете, где наиболее ярким источником света всегда было Солнце, все же следует считать указанные выше границы достаточно условными. Так, например, когда мы наблюдаем яркое свечение рубинового лазера (А. ~ 6940 А) или, что еще более поражает, отлично видим ярко-красное свечение полупровод-
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 175 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed