Научные открытия России
Государственный реестр открытий СССР
 


МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА
Научные открытия в области кристаллооптики.



Научное открытие "Явление распространения добавочных световых волн (волн Пекара) в кристаллах".

Формула открытия: "Теоретически установлено неизвестное ранее явление распространения добавочных световых волн в кристаллах, обусловленное зависимостью диэлектрической проницаемости от волнового вектора (пространственной дисперсией) и заключающееся в том, что при возбуждении в кристаллах световых волн с частотами, близкими к частотам экситонных резонансов, наряду с обычными волнами двупреломления; распространяются волны с иными показателями преломления".
Автор: С. И. Пекар.
Номер и дата приоритета: № 323 от 23 мая 1957 г.
Дата регистрации: 4 декабря 1986 г.


Описание открытия.
Известно, что при прохождении световой волны из вакуума в вещество происходит ее преломление. Если этим веществом является кристалл, то падающая волна испытывает двупреломление, то есть она разделяется на две (и не более) волны, что объясняется оптической анизотропией кристаллов.

Российский ученый С. И. Пекар теоретически установил, что в определенных областях частот света, которые лежат в окрестности так называемых экситонных резонансов, число световых волн, которые могут распространяться в кристалле, увеличивается. В каждом направлении могут распространяться не одна, а две волны, обладающие одинаковой частотой и поляризацией. В результате изменяются условия преломления света в кристаллах, и падающий луч может порождать в кристалле до четырех преломленных лучей. Таким образом, автор показал, что в кристалле могут распространяться наряду с обычными волнами двупреломления новые электромагнитные волны, которые он назвал добавочными.

Физический механизм возникновения добавочных световых волн состоит в том, что в области частот света, близкой к области рождения экситонов, диэлектрическая проницаемость кристалла наряду с зависимостью от частоты света обнаруживает также сильную зависимость от его волнового вектора. Эта последняя зависимость известна под названием пространственной дисперсии. Ранее были известны только слабые эффекты пространственной дисперсии (например, естественное вращение плоскости поляризации света). Оказалось, что пространственная дисперсия может быть причиной кардинальной перестройки спектра световых волн, причем теория установила, в каких областях спектра пространственная дисперсия настолько сильна, что приводит к ряду качественных изменений в кристаллооптике.

Открытие добавочных световых волн, сделанное теоретически, позднее подтверждено в десятках экспериментов; эти волны обнаружены в различных кристаллах. Через несколько лет советские физики провели тонкий эксперимент, в котором особенно убедительно продемонстрировали существование добавочных волн: они пространственно разделили «обычный» и добавочный лучи, спроектировав их на экран в виде отдельных световых пятен. В постановке и теоретической обработке этого эксперимента принимал непосредственное участие С. И. Пекар, скончавшийся в 1985 году.

Научное значение открытия состоит в том, что оно внесло кардинальные изменения в линейную кристаллооптику, считавшуюся завершенным разделом физики, стимулировав развитие кристаллооптики с пространственной дисперсией. Практическое значение открытия заключается в том, что оно нашло применение при интерпретации различных экспериментов в случае распространения в кристаллах световых волн с частотами, близкими к частотам экситонных резонансов. Открытие послужило основой для создания методов измерения ряда параметров кристаллов (эффективной массы экситонов и др.).




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