Научные открытия России
Государственный реестр открытий СССР
 


МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА
Научные открытия в области нелинейной оптики и нелинейной акустики.



Научное открытие "Эффект самофокусировки".

Формула открытия: "Теоретически установлено неизвестное ранее явление самофокусировки электромагнитных и звуковых лучей, заключающееся в уменьшении расходимости (или увеличении сходимости) лучей из-за появления поперечного градиента нелинейного показателя преломления и возникновения нелинейного волновода, уменьшающего сечение пучка".
Автор: Г. А. Аскарьян.
Номер и дата приоритета: № 67 с приоритетом по двум датам – 22 декабря 1961 г. (фокусировка электромагнитных лучей) и 8 июня 1966 г. (самофокусировка звуковых, ультра- и гиперзвуковых лучей).


Описание открытия.
Давно сложилось представление о том, что луч света, проходя через воздух, воду или любое другое вещество, расширяется и образует тем большее "расплывчатое пятно", чем большее расстояние он прошел. Однако в 1961 г. молодой советский ученый Г. А. Аскарьян теоретически доказал, что, если мощность луча достаточно велика, он может изменить свойства среды и перестает расходиться (расширяться), фокусируя сам себя. При этом луч распространяется по созданному им световоду. Такой световод уменьшает сечение луча. Открытое им явление автор назвал эффектом самофокусировки луча.
Экспериментально этот эффект подтвердили физики МГУ Н. Ф. Пилипецкий и другие, которые пропускали луч квантового генератора через кюветы с различными органическими жидкостями и во всех случаях наблюдали описанное явление.

Исследуя эффект самофокусировки, Г. А. Аскарьян совместно с сотрудниками Научно-исследовательского радиофизического института (Нижний Новгород) В. И. Талановым и А. Г. Литваком пришел к выводу, что можно так увязать между собой оптические свойства среды и энергию луча, что поток энергии либо создаст собственный канал распространения – волновод, либо сфокусируется в точку, мгновенно высвобождая свою энергию.

Аналогичные теоретические работы в других странах, в том числе и в США, появились лишь в конце 1964 г. В 1965 г. автор первой зарубежной статьи по самофокусировке луча лауреат Нобелевской премии Ч. Таунс признал в печати приоритет работ советских ученых в данной области. Поэтому представляется странным тот факт, что Таунсу был выдан патент США на самофокусирующийся волновод, хотя заявка на патент (1965 г.) подана им на четыре года позже первых советских работ по самофокусировке.

В 1965 году Г. А. Аскарьян доказал, что самофокусироваться могут не только свет, радиоволны и другие электромагнитные излучения, но и звуковые и гиперзвуковые волны, возбуждаемые мощными лучами квантовых генераторов или другими источниками в плотной среде. Это связано с волноводным самосжатием луча.

Практическое значение эффекта самофокусировки состоит в том, что с его помощью можно передавать концентрированную лучевую энергию на большое расстояние, фокусировать излучение на удаленном объекте, получать излучение большой концентрации и, следовательно, уменьшать или увеличивать разрушающее действие луча. С помощью эффекта самофокусировки были объяснены многие прежде непонятные аномалии в процессах, протекающих под воздействием мощного когерентного луча на вещество.

В последующие годы в Физическом институте имени П. Н. Лебедева (ФИАН) и в Нижегородском Научно-исследовательском радиофизическом институте (НИРФИ) проведены экспериментальные исследования по самофокусировке мощных радиоволн в плазме и смоделированы процессы самофокусировки, которые могут протекать в ионосфере.
Открытый эффект положил начало новому направлению в нелинейной оптике и нелинейной акустике.




Главная
КОСМОС
ЗЕМЛЯ
ЧЕЛОВЕК, БИОЛОГИЯ
ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ
ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА
МИРОЗДАНИЕ
Сайт создан в системе uCoz