к
о
CL
U
650
во внимание слагаемые, квадратичные _ _ ll\iyfna аффектов Д. п. в пешротрсшпых. кристаллах ≈ пптич. анизотропия кубит. кристаллов, наблюдавшаяся экспериментально (3]. В кубнч. ттиро-тровных кристаллах при неуч╦те Д. п. 6,7(0)≈e.(iu)6jj, т. е. диэлектрич. проницаемость не тензор, а скаляр, и показатель преломления п = у е не зависит от направления распространения света. Если принять по внимание Д. п., то тензор [4] уже не сводится к скаляру, так что даже в кубнч. кристалле величина ксоф. преломления оказывается зависящей от направления распространения спета. При учете Д. п. куСич. кристаллы обладают семью оитнч. осями (три оси 4-го порядка и четыре ≈ пространственные диагонали куба). Для свита, распространяющегося, напр., вдоль диагонали iptmu куба, коэф. преломления скалываются различными для света, поляризованного перпендикулярно грани куба И з плоскости грани. Величина двойного лучепреломления, определяемая разностью коиф. преломления, оказывается в этом случае пропорциональной («А)*, где а ≈ постоянная реш╦тки (п~3-Ю~3 см); в оптич. диапазоне волн (д/А,)!~10~*, что свидетельствует о малости двойного лучепреломления. ВГОФНЫР зто явление обнаружили только в 1971 в кристаллах кремнии й[ и эрсепида галии GaAs (подробнее см. [2|).
Оптич. анизотропии кубнч, кристаллов может проявляться также и в спектрах поглощения. В 19ЙО Е. Ф. Гросс и А. А. Каплянский [3] это наблюдали впервые при изучении спектров поглощения кристалла закиси меди СиаО в области квадрупольноп линии поглощения. Д. п. приводит в кубич. кристаллах к зависимости комплексного коэф. преломления свита (а следовательно, и мнимой его части, описывающей поглощение) от его поляризации и направления распространения. Возможность этого эффекта предсказана X. А. Лоренцем (Н, A. Lorentz) в 187S. С Д. п. связана также возможность распространения в окрестности линий поглощения добавочных световых волн 12, 10].
Д, п. учитывалась также при изучении ряда др. вопросов, таких, как аномальный скип-Эффект в металлах [4], динамика кристаллич. решеток [5], плазменные волны а изотропной и магнитоактивной плазме [i>, 7], в теории черепковского и переходного излучений, в теории поверхностных рл. маги, соли |8, 9] и т. д. Кроме того, учет Д. тт. существен также при рассмотрении рассеянии света и поведения нек-ры* оптпч. колебаний кристаллов вблизи точек фазовою перехода 2-го рода.
лит.. I) Гинзбург В. Л., О нелинейном абаимодей-стяии радиоиили, распространяющихся в плаонс, «ЖЭТФ», 1%В, т. 34. с. 1а73; 2) Агранович В. М., Гинзбург В. Л., Кристаллооптика о учетчн пространственной дисперсии и теория энситсшов, 'i изд., М., }Й79: ∙» Г [) о с с Е. <Ъ.. К a fr л н н с к и и А- А., Оптическая анпгттропня нувиче-ския кристаллов, вызншппш нв.-шшк.-м и рост рнтклщ: иной дисперсии, ..ДАН СССР», 1360, т. 132, с. IS'. '.) Силин В. П.. Фетисов Е. II., (I переходном излучении н коллективных колебании* н металлических пленках, ((ЖЭТФ". 1BG3, т. 45. с. 1572; 5) Т о л п ы г о К. Ь., С.окгочаяе теории поляризации идеальных ионных и валентных кристаллов, «УФП», 1961, т. 74, С. 26В; 6) Г н н э б у р г В. Л., Распространение электромагнитных волк в плазме, 2 над., М,, 196Т; 7> С и л и н В, П,, Рухадзе А. А.н Электромагнитные свойства плазмы и плаэмопопоОньтх сред, М., Ш1; 61 Агранович Б. М,. Кристаллооптика поверхностных по л Щ) тон (IB и свойства поверхности, иУФНч, 1975. т. 115, с. 199; 9) Поверхностные по-ляритоны, под ред. В. М. Аграновича, Д. Л. Ми;г.тса, М., 1985; ID) П е к а р С. П., Кристаллооптика и добавочные CBCTOBLIC волны, К., 1982. В. за. Агранаеич.
ДИСПЕРСИЯ СВЕТА ≈ совокупность оптпч. явлений, обусловленных зависимостью комплексной диэлект-рич. проницаемости s (следовательно, п показателя преломления п) от частоты си световой волны и е╦ волнового вектора k. Первоначально термин «Д. с.п был введен для описания разложения белого света в спектр при преломлении в призме, ныне употребляется в более широком смысле (си. Дисперсия волн}.
Отклик среды на воздействие световой полны является инерционным и нелокальным, t. е. значение ал,-
статнч. индукции L> в данный момент времени (ив данной точке г└ зависит от значений электрич. поля Jf в предыдущие моменты времени (в р е м е н н п я, или частотней, Д. с.) и значений JS е окрестности этой точки (пространственная Д. с.). Математически это утверждение записывается в виде интегрального материального ур-ння (см. Максвелла уравнения), связывающего векторы I) и К:
Представив реальный световой пучок в виде разложения по плоским гармонии, волнам е чистотой и) ц волновым вектором k п перейдя к фур ье-нредгта плеч ию в уравнении (1), получим простую свя^ь между компонентами D и К:
где е,у ≈ комплексный тешор диэлектрич. проницаемости. Ынгн. проницаемость проарачнык диалокт-рикив в оптпч. диапазоне частот практически HP отличается от едштпцы. Эффекты пространственной Д, с, В оптпч. диапазоне проявляются слабо, т. к. длина световой волны '.»а (характерного линейного размера. напр., постоянной кристаллнч. реш╦тки), однако многие оптпч. яоленнн объясняются ею (подробнее см. Дисперсия кросгпранстеекная).
Далее здесь будет рассматриваться частотная Д. с.≈ более существен ная, т. К. частоты оптич. излучения ш~4-101* Гц н пнутрнятомных (молекулярных) процессов соизмеримы, LT отклик среды часто носит резонансный характер.
Т. к. фазовая скорость света определяется ДРЙГТВИТ. частью показателя преломления, а п зависит от <а, то под частотной Д. с. понимают также зависимость фазовой скорости от ш. Простейшее проявление частотной Д. с. ≈ это разложение белого света в спектр с помощью примш. Экс не рнм. исследование лтого яллеяня проведено VI. Ньютоном (I. Newton, I(i72j с помощью скрещенных призм (рис. 1). Спектральные составляющие исходного пучка преломляются под разными углами в зависимости от со и образуют цветную полосу. Во второй призме, расположенной перпендикулярно к
Рис. 1.
и слектр с помощью скрещ╦нных причм.
первой, ps:iii. участки спектра тоже отклоняются не одинаково. На экране наблюдаете!! прогнутая цнетная полоса, расположение и форма к-poii дают информацию о зависимости «(<L>) для обеих призм. Для большинства оптич. материалов в видимом диаиазоЕса и растет с
а бй
Рис. 2. а≈нормальная и б≈ Кр 3110М;|.1М!Ля <й0.1изн иП.чаит пш'.'ющопия) дисперсия.
частотой ≈ нормальная дисперсия показателя преломления. Вблизи полос поглощения вещества наблюдается уменьшение п о частотой ≈ аномальная дисперсия (рис. 2).
Явления Д- с. получили теоретич. объяснение в клас-сич. теории дисперсии X. А. Лоренца (Н. A. Lorentz), согласно к-рой под действием электрич. поля световой
