1tom - 0604.htm
U
О.
ш
С
и
г
стенками скорость нормальной волны номера выражается след, ф-лой:
v i ! _
гдо с ≈ скорость звука в свободном пространстве, I ≈ ширина волновода, 4≈ со/с ≈ волновое число, п≈ 1, 2,3... При критич. частоте, определяемой из условия А:/≈ям, скорость бесконечна; ниже критич, частоты распространение данной нормальной волны прекращается, сменяясь экспоненциальным спадом амплитуды колебаний, происходящих в этом случае синфазпо
вдоль волновода.
Лит.; Ландау Л- Д., Л и ф ш и ц К- М., Гидродинамика, 3 изд., М., 1У86, § 81; И с а к о в и ч М. А., Общая акустика, М., 1973; К с л ь б е р т М. И., Чабан И. A.f Релаксации и распространение импульсов в жидкостях, «Изв. АН СССР, сер. Механика жидкости и гала», l!>8(j, п. и, с. 153; Hunklingcr S., Arnold W-, Ultrasonic properties of glasses at Taw temperatures, в кн.: Physical acoustics, v. 12, N.Y,≈ L., 1976. М, А, Исакович, И. Л. Чабан. ДИСПЕРСИЯ ОПТИЧЕСКОГО ВРАЩЕНИЯ (вращательная дисперсия) ≈ зависимость угла поворота плоскости поляризации света в веществе от частоты (длины волны). Термин относится в равной мере к естеств. и индуциров. оптической активности^ магн. вращению плоскости поляризации (Фарадея эффект) и вращению, возникающему вследствие дифракц. эффектов на макроструктуре ншдких кристаллов. Все вещества, вращающие плоскость поляризации, обладают Д. о. в.; она связана с круговым дихроизмом ≈ разл. поглощением света, поляризованного по кругу вправо и влево (см. Дихроизм), так же, как обычная линейная дисперсия с обычным поглощением (см. Дисперсия света). Связь эта описывается Крамерса ≈ Кронига соотношениями.
Характер Д. о. в, зависит от свойств и строения вещества и от того физ. процесса, к-рый созда╦т вращение. Классич. электронная теория, моделирующая моле-КУЛУ ДвУмя связанными между собой, близко расположенными осцилляторами, объясняет возникновение оптич. активности наличием разности фаз световой волны в местах нахождения осцилляторов. Эта модель качественно неплохо описывает и ход вращат. дисперсии. Точный расчет хода Д. о. в. требует применения методов квантовой электродинамики с уч╦том мультипольных моментов переходов и затрудн╦н вследствие сильной чувствительности явления к межмолекулярным взаимодействиям [1≈4].
В гиротропных газах, парах, а также жидкостях и растворах, в к-рых межмолекулярным взаимодействием можно пренебречь, Д. о. в. определяется строением и свойствами молекул, в осн. их электронными переходами, и описывается ф-лой
(1)
носитольп ым расположением и взаимодействием, а также конформацией полимера.
В тв╦рдых телах Д. о. в. определяется свойствами Молекул {комплексов, ионных группировок и т. п.), их расположением, а также вкладом коллективных эффектов, зависящих от зонной структуры. Д. о. и, наблюдается на колебат. и вращат. переходах в молекулах,
_ ajtJVi чс! 3/ic J≈ i
где Ф] ≈ вращение (в рад/см), N1 ≈ число молекул в единице объ╦ма, со/ ≈ частота i-ro электронного перехода в молекуле, Я/ ≈ постоянная для данного t-ro перехода, т. н. сила вращения перехода и Г/ ≈ ширина полосы (затухание) данного перехода. Суммирование производится по всем переходам. Каждая полоса поглощения да╦т свой вклад во вращение, и величина его зависит от положения полосы в спектре; однако полоса, мало заметная в поглощении, может быть ответственной почти за вс╦ вращение и наоборот. Теория для области, где поглощение велико, ещ╦ недостаточно разработана, В области частот, удал╦нных от собственных электронных полос поглощения (Г/^0), Д. о, в. определяется ф-лой
Рис. 1. Дисперсия оптического вращения раствора гексаголице-на в хлороформе; концентрация 1G~S модн. По оси ординат ≈ удельное вращение [Ф]≈Ф18М/лС (Ф ≈ угол поворота в град/см, М ≈ молекулярный вес, С ≈ концентрация).
а также на оптич. и акустич. ветвях колебаний решетки, Для анизотропных сред она зависит также от направления наблюдения, т, к. осцилляторы раал. переходов ориентированы различно и вклады каждого из них меняются с направлением (рис. 2, 3). Для этих сред теория ещ╦ не разработана для всех случаев полностью.
Ф
/мм
700
600
500-
400
300-
200-
100
200 300 400 500 600 700 К,км
Рис. 2. Дисперсия оптического вращения некоторых кристаллов в области прозрачности: 1 ≈ кварц; 2 ≈ парателлурит, ∙3 ≈ киноварь (одноосные кристаллы, свет по оптической оси)! 4 и 5 ≈ Д-Нрамиоза (двуосный кристалл, свет по различным
осям).
В молекулярных кристаллах [5] вклад во вращение-могут давать также экситонные возбуждения (Френкеля жситоиы); в этом случае в области вне резонанса частотная зависимость ипая:
_~ В,- (*) ш2
Фз К .) = ; т^г, , (3)
648
Пример Д. о. в. для раствора дан на рис. 1.
В полимерах Д. о. в. определяется как оптич. активностью мономерных исходных звеньев, так и их от-
8 ≈ нормаль к волновому фронту. Если молекулы, из к-рых состоит кристалл, оптически активны, то Д. о. в. определяется как свойствами самой молекулы, так в
")
}
