Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

23.11.2021
17:00

Астроном-любитель помог отыскать кандидата в спутник галактики в созвездии Треугольника

23.11.2021
16:56

Деятельность майя связали с цветением озера Аметитлан

23.11.2021
16:52

Стратостат услышал инфразвук от подземного взрыва

23.11.2021
16:45

«Хаббл» увидел темную область вокруг южного полюса Нептуна

23.11.2021
16:41

Физики проследили за распространением мощного лазерного луча в воде

    Физики из Германии исследовали распространение мощного лазерного излучения через воду и обнаружили, что начиная с некоторого порога по мощности, сильное тепловое линзирование происходит быстрее, чем конвекционные потоки воды успевают его разрушить. Исследование опубликовано в Scientific Reports.

    При прохождении лазерного луча даже через прозрачную среду часть его энергии поглощается веществом. Если мощность лазера достаточно большая, локальное изменение температуры начинает сказываться на показателе преломления среды. Поскольку интенсивность луча обычно симметрично спадает от центра к краям, это приводит к образованию тепловой линзы, собирающей либо рассеивающей в зависимости от того, как ведет себя показатель преломления с ростом температуры.

    Вместе с тем потоки, которые могут возникать в жидких или газообразных средах за счет нагрева, нарушают цилиндрическую симметрию и приводят к сложной форме распространения света. Этот эффект, называемых блюмингом, хорошо изучен при прохождении интенсивного лазерного излучения в воздухе, поскольку он ограничивает передачу энергии на расстояние с помощью лазера. Для воды же таких исследований очень мало. Так как вода лучше поглощает оптическое излучение, чем воздух, ожидается, что блюминг в ней будет наступать раньше и будет более ярко выраженным, однако точных данных об этом до недавнего времени не было.

    Группа физиков из Института динамики быстропротекающих процессов общества Фраунгофера (Института Эрнста Маха) под руководством Штефана Райха (Stefan Reich) провела серию экспериментов по исследованию прохождения мощных лазерных пучков через водяную толщу. Они выяснили, что для достаточно интенсивного света тепловое линзирование и блюминг происходят по иному, не наблюдавшемуся ранее сценарию, в отличие от случаев слабой интенсивности или случаев воздуха.

    Экспериментальная установка, использованная в работе, состояла из непрерывного иттербиевого волоконного лазера с длиной волны 1070 нанометров и перестраиваемой мощностью до 10 киловатт. Физики коллимировали излучение внутрь ПММА-камеры длиной 10,1 сантиметров, наполненной водопроводной водой, через входное кварцевое окно. На противоположной стороне было еще одно окно для вывода излучения и измерения его выходной мощности. Для измерения искажений волнового фронта авторы облучали воду с помощью протяженной лампы через диафрагму (маску) Гартмана, содержащую двумерный массив отверстий с периодом два миллиметра и диаметром полмиллиметра. Диафрагма разбивает световой поток на отдельные зондирующие лучи, которые позволяют добыть информацию о поглощении, рассеянии и фазовом сдвиге, вызванном изменением показателя преломления.

    Исследователи меняли мощность лазера и следили за изменением профиля его интенсивности. Для входной мощности, равной 0,7 киловатт (эта мощность меньше, чем мощность лазера из-за потери энергии на оптических элементах и входном окне) динамика прохождения была похожа на таковую в воздухе: линзирование с последующим блюмингом, превращающим на вторую секунду гауссов профиль в U-подобный — с той лишь разницей, что в воздухе этот процесс происходит на масштабе нескольких километров.

    Для мощности же, равной 7,5 киловатт, ситуация резко изменилась. Очень быстрый нагрев привел к моментальному формированию тепловой линзы с большой оптической силой, которая практически полностью вытеснила излучение из первоначального региона. При этом тепловые потоки еще не успели сформироваться, поэтому во всем процессе профиль пучка имел кольцеобразную форму, которая стала превращаться в полумесяц через полсекунды после начала. Результаты были дополнены измерениями фазы, а также симуляциями, выполненными в пакете COMSOL с соответствующими модулями.

    Физики сопоставили картину, полученную в опытах по измерению профиля интенсивности, с фотометрическими экспериментами. Последние проводились в двух режимах: импульсном (пять импульсов длительностью 0,1 секунд и таким же интервалом) и непрерывном (5 секунд). В первом случае они выяснили, что размер пятна существенно сказывается на форме детектируемых импульсов, снижая интегральную выходную мощность. Более того, выяснилось, что, начиная с некоторой входной мощности выходная мощность выходит на плато из-за потерь на линзирование и блюминг. Во втором случае авторы увидели сильно нелинейное поведение выходной мощности, которое хорошо согласовывалось с первой серией экспериментов. После двух секунд непрерывного облучения потоковая картина в воде переходит в устойчивое состояние, что выражается в стабилизации выходной мощности.

    Ученые подчеркивают, что проведенное ими исследование подтверждает достоверность соответствующих моделей в режиме больших интенсивностей света. Вместе с тем их работа будет полезна для приложений, где требуется передача большого количества световой энергии под водой. В качестве примера авторы приводят подводное обезвреживание или дефрагмацию взрывчатых веществ.

    По информации https://nplus1.ru/news/2021/11/23/laser-goes-pew-pew

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

23.11.2021
15:40

Астрономы выяснили, что Магелланов Поток находится намного ближе, чем до сих пор считалось

23.11.2021
14:50

Астрономы открыли чрезвычайно горячую экзопланету

23.11.2021
12:55

"Может ли понравиться безобразное?" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

22.11.2021
20:50

елескоп "Хаббл" показал Уран во время путешествия по Солнечной системе

22.11.2021
20:43

Ученые обнаружили неизвестные науке минералы на экзопланетах в глубинах космоса

22.11.2021
20:39

В каком виде была Земля, если бы люди не существовали

22.11.2021
20:23

"Хвала наобуму" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

22.11.2021
19:35

Рогозин рассказал, когда в России появится собственный интернет из космоса

22.11.2021
19:32

В прошлом Антарктический ледяной щит дестабилизировался всего за 10 лет

22.11.2021
19:26

Ученые придумали, как создать магнитое поле вокруг Марса

22.11.2021
19:11

Российские школьники завоевали рекордное количество медалей на IOAA-2021

22.11.2021
18:52

Сергей Редков в "Русском переплёте"

21.11.2021
21:44

Исследование проливает новый свет на свойства скопления галактик ACT-CL J0019.6+0336

21.11.2021
17:37

"Неисповедимы пути знания" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

21.11.2021
14:52

Поиск жизни на Марсе может ввести в заблуждение ложными окаменелостями

<< 101|102|103|104|105|106|107|108|109|110 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList