Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Матем. описание этого Процесса основывается на системе ур-пнй Максвелла — Блоха. Для спектрально-ограниченных импульсов осн. значение имеет площадь, заключённая под огибающей:
t
S(t,z)=x j — 00
где и = 2d/й, d — днпольный момент резонансного перехода, h — постоянная Планка. Импульсы с площадью S = 2л н огибающей А = 2(ят0)-1 sech(*/i:0) являются устойчивыми. Групповая снорость распространения нмпульса и меньше скорости света. Характерное время задержки *3 нмпульса на расстоянии L пропорционально коэф. линейного поглощения б: *э = Ь{и~г — с-1) = 6Z/t0/2. Если площадь исходного нмпульса превышает 2л в N раз, то в процессе распространения он разбивается на последовательность N импульсов с разл. длительностями, амплитудами и скоростями (рис. 2).
Солитонные эффекты проявляются прн взаимодействии волновых пакетов с разл. несущими частотами
Рне. 2, Разбиение 6я-нмаульса на три 2я-импульса при реаовавс-нолт самовоздействни.
в средах с квадратичной нелинейностью ( т. н. п а р а-метрнческне С.). В этом случае стационарный импульс формнруетсн в результате баланса процессов энергообмена н расстройки группоиых скоростей. Теоретически поназана возможность формирования С. при вынужденном комбинац. рассеянии света (ВКР-солитоиы) и в процессе вынуиеденного Мандельштама — Бриллюэна рассеяния, однако энсперимент&льио онн не наблюдались из-за ряда жёстних требований на параметры налучения и среды.
Лит.: Теория солитонов. Метоп обратной задачи, М., 1980; Аллея Jl., Э б е р л и Д ж.. Оптический резонанс ¦ Двухуровневые атомы, лер. с англ.. М., 1979; Ахнанов С. А., В ы с л о у х В. А., Чиркни А. С., Оптика фемтосекундных лазерных импульсов, М., 1988; Сухорукое А. П., Нелинейные волновме взаимодействия в оптике и радиофизике, М., 1988. С. А. Ахманов, В. А. Выслоух.
СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ — в широном смысле изменчивость (переменность) Солнца. Проявляется «о всей совокупности нестационарных процессов ва Солнг-це ии его атмосфере: возникновении н исчезновении пятен, протуберанцев, факелов, флоккул (рнс. 1); возрастании УФ-, реитг. н радиоизлучения; вспышках на Солнце.
Все указанные проявления С. а., как правило, тесио связаиы между собой и имеют место в т. и. активных областях, в н-рых выходят на поверхность сильные маги, поля. Это свидетельствует об общей природе проявлений С. а.; все онн связаны с маги- полем Солица. Поэтому под С. а. в узном смысле часто понимают почти периодич. переменность магн. поля Солнца. Последняя характеризуется неск, параметрами, или индексами активности, важнейшим из к-рых является цюрихсное относит, число солнечных пятен, нлн Вольфа число. Оно определяется по ф-ле Rz = k(f -f- Mg), где / — общее число пятен на внднмой полусфере Солица, g — число групп пятен, к — коэф., позволяющий привести наблюдательные данные разл. обсерваторий н стандартной шкале цюрнхскнх чнсел. Среднее за год цюрнхское число, как н средние годовые числа др. активных явлений на Солнце, изменяется с периодом ок. 11 лет, что и наз. ц н к л о м' С, а. нлн солнечным циклом. Ср. широта пятен также изменяется в ходе цикла: первые пятиа цикла появляются около широт ±30°, последние — гораздо ближе к солнечному экватору, около широт ±8°. Это изменение (часто называемое законом Шперера) лучше всего иллюстрируется т. н. диаграммой «бабочек May н-д е р а» (рнс. 2). Поскольку с пятнами связаны др. проявлення С. а., напр, флонкулы и вспышки, их статистич. поведение также характеризуется 11-летним циклом н широтным распределением, подобным «бабочкам Маундера».
0 37 Физическая энциклопедия, т. 4
СОЛНЕЧНАЯ
СОЛНЕЧНАЯ
Рис. 1. Фотографии Солнца в хромосферной линии Call. Яркие области — хромосферные флоккулы. Вверху — активное Солнце, внизу — Солнце вблизи минимума активности.
При смене цикла С. а. меняется полярность общего магн. поля Солнца, а в группах пятен меняется полярность ведущего (западного) пятна. Поэтому правильнее говорить о 22-летием цикле. Каждый чётный (пэ принятой нумерации) цикл образует пару с соседним нечётным циклом. Эта закономерность хорошо прослеживается, напр., на широтном распределении активных областей (рис. 3). На весьма ограниченном наблю-дат. материале находят свидетельства модуляции амплитуды цикла С.а. с длинными периодами: ок. 80, 200, 400 И 600 лет. Регистрация др. явлеиий, таких, как полярные сняния, а также абс. хронология по содержанию изотопов углерода в годичных кольцах древесины и т. д. кос-
Рис. 2. Широтное распределение солнечных пятен с 1874 по 1913 (0 — широта).
годы
Рио. 8. Вверху — среднегодовые значения цюрихского числа В» в ISf—21-м циклах солнечной активности. Вертикальными полосами показаны периоды смены знака общего магнитного поля Солнца. Внизу — схематическое изображение широтного хода активных областей с учётом разной полярности магнитного поля (сплошная линия и пунктир). Штриховкой обозначены зовы образования пятен (0 — широта).
вениым образом свидетельствуют о долгопериодич. вариациях С. а. н, в частности, о существовании очень низкого уровня С. а. в течение 70 лет начиная с 1645 (т.н. минимум M а у н д е р а).
