Физическая энциклопедия - дифракция света на ультразвуке

(акустооптическая дифракция). При распространении света в среде, в к-рой присутствует УЗ волна, происходит дифракция света. Впервые Д. с. на у. была обнаружена П. Дебаем и Ф. Сирсом (США) и одновременно Р. Люка и П. Бикаром (Франция) в 1932. Упругие деформации в звук. волне приводят к периодич. изменению показателя преломления и среды, в результате чего в среде возникает структура, аналогичная дифракционной решётке, с периодом, равным длине звук. волны L. Если в такой структуре распространяется луч света, то в среде, помимо основного (0-го порядка), возникают дифракц. пучки света, характеристики к-рых направление в пр-ве, поляризация и интенсивность зависят от параметров звук. поля (частоты и интенсивности УЗ, толщины звук. пучка D), а также от угла 6, под к-рым падает свет на звук. пучок. В результате Доплера эффекта при рассеянии на движущейся решётке частота дифрагиров.

света отличается от частоты падающего на величину частоты звука. Интенсивность света в дифракц. максимуме определяется фазовыми сдвигами между волнами, приходящими в точку наблюдения из всех точек объёма вз-ствия. При произвольном 6 эффективность Д. с. на у. h=Im/I0 мала (I0 и Im интенсивности света в падающем пучке и в дифракц. пучке m-го порядка).

Лишь при определённом q световые волны, идущие из разл. точек области вз-ствия, оказываются синфазными и эффективность дифракции возрастает во много раз, т. е. возникает резонансная дифракция. Для неё характерна зависимость эффективности от длины L пути, пройденного светом в области акустооптич. вз-ствия (длины вз-ствия). При достаточно большой L интенсивность дифрагиров.

света становится сравнимой с интенсивностью падающего. Рис. 1. Схема дифракции Рамана Ната. Условия возникновения и характер резонансной Д. с. на у. зависят от соотношения между l и L, где l длина волны света. Для НЧ звука (от неск. десятков МГц и ниже), для к-рого справедливо условие lL/L2 .