1tom - 0638.htm
673
ловия (4) выполняются при разл. углах падения света в зависимости от того, сохраняет дифрагированный свет поляризацию падающего или нет. Если поляризация не меняется, то угол 9 Б по-прежнему определяется выражением (6), аб' ≈ЭБ- Дифракция сизменением плоскости поляризации (т. н. анизотропная дифракция) имеет место, когда свет падает под углом
углах падения света, однако возможные значения 0' ограничены:
i. л
(8)
где га0 ≈ показатель преломления падающего света, пг ≈ дифрагированного. Угол рассеяния 6' при анизотропной дифракции равен
А (*?-"!)
\
(9)
я 2
9,,9'
и меняется в пределах от ≈ л/2 до +л/2 (рис. 6).
Осн. особенности анизотропной дифракции следующие. 1} При неизменном угле падения света па акустич, пучок дифракция имеет место при двух разл, значениях частоты звука, к-рым соответствуют разл. углы отклонения дифрагированного света (рис. 7). 2) Если плоскость рассеяния но проходит через оптич. ось кристалла, то существует мин. значение частоты звука &мяя = сэв | пй ≈ /гД<м ниже к-poro аниаотропная дифракция невозможна (рис. 6).
Рис- 6. Зависимость угла Брэгга 0Б и угла дифракции 6 от частоты / звуковой волны при анизотропной дифракции для случая щ>пг. Пунктиром показана зависимость 65^) u изотропной
среде.
я
Т
3) При ий>яг (рис. 8) существует мин. значение угла
падения:
«о
ври к-ром анизотропная дифракция ещ╦ наблюдается. Если свет падает на звуковой пучок под углом бмин.
- 1
Рис. 7- а ≈ схема дифракции Брэгга и анизотропной среде с попоротом плоскости поляризации: 0 ≈ падающий луч света; 1 и 2 ≈ дифрагированные лучи, соответствую щие двум различным частотам авуна; направления электрических колебаний снеговых волн указаны на лучах стрелками (колебания в плоскости рисунка) и точками в кружках (колебания, перпендикулярные плоскости рисунка); С ≈
векторная диаграмма.
то дифракция с поворотом плоскости поляризации наблюдается на частоте звука
=i -
При изменения акустич. частоты вблизи значения Qt угол ОБ меняется незначительно, а угол G' ≈ существенно. Дифрагированный луч при 6=0МИН выходит из области дифракции под прямым углом к направлению распространения звука (рис. 8). Если же п^>п^ (рис. 9), то анизотропная дифракция имеет место при любых
Наименьшее значение угла рассеяния соответствует нормальному падению света на акустич. пучок.
Рис. 8. а ≈ схема аниз от р о пн о и дифракции для случая предельного угла падения света на звуковой пучок при п0>П!; б ≈ векторная диаграмма.
4} Возможна коллинсарная дифракция, при к-рой направления распространения падающего и дифрагированного света совпадают (рис 10). Она имеет место, если частота звука равна £2МНН-
Применение акустооптической дифракции. Д. с. па у. позволяет определять по изменению интенсивности света в дифракц. спектрах характеристики звуковых
Рис. 9- а ≈ схема анизотропной дифракции при п└< <n.j; б ≈ векторная диаграмма.
О *
полей, практически не возмущая пояя. С помощью Д. с. на у. измеряют поглощение и скорость УЗ в диапазоне частот от неск. МГц до десятков ГГц, модули упругости 2-го и 3-го порядков, упругооптмч. свойства материалов. Возможность спектрального анализа звукового Сигнала акустооптич. методами позволяет исследовать отклонение формы профиля звуковой волны от синусоидальной из-за нелинейных искажений. Д. с. на у. при-
Рис. 10. а ≈ схема анизотропной коллинеарной дифракции; б ≈век-_ торная диаграм-" ма; секторы If, h
И It' ≈ КОЛЛИ-
неарны.
меняется для модуляции и отклонения света в разл. устройствах акустооптики (модуляторах, дефлекторах, фильтрах). Используется Д. с. на у. при оптико-акустич. обработке сигналов, для при╦ма сигналов в
УЗ-лиииях задержки и др.
Лит.: Физическая акустика, под ред. У, Мэзона и Р. Тер-стона, пер. с англ., т. 7, М., 1974, гл. 5; Т а к е р Д ж., Р э м-пт он В., Гиперзвук н физике твердого тела, пер, с англ., М., Ш5; Гуляев Ю. В., Проклов В. В., Ш к е р-д и и Г. II,, Дифракция света на звуке в твердых телах, «УФН», 1978, т. 1И4, с. «1. В. М. Левин.
ДИФРАКЦИЯ ЧАСТИЦ ≈ упругое когерентное рассеяние микрочастиц объектами (т. е. рассеяние, происходящее без изменения рассеивающего объекта), при к-ром из нач. пучка частиц возникают отклон╦нные от него дифракц. пучки. Д. ч. имеет место при рассеянии нейтронов, электронов, атомов, молекул; рассеивающими объектами являются кристаллы, молекулы жидкостей и газов. Направление и интенсивность дифракц, пуч-
е
К
679
")
}
