光電子技術(shù)第二章ppt課件-文庫吧資料
2025-05-12 04:11本頁面
【正文】 衍射光的強(qiáng)度相等。 衍射光場強(qiáng)度各項(xiàng)取極大值的條件為： 在聲場外 P點(diǎn)處總的衍射光強(qiáng)是所有子波源貢獻(xiàn)的和。 n? 由于介質(zhì)折射率發(fā)生了周期性變化，所以會對入射光波的相位進(jìn)行調(diào)制。 按照超聲波頻率的高低和光波相對聲場的入射角度及二者相互作用的長度，將聲光衍射分為 拉曼 奈斯 衍射和 布拉格 衍射兩類。 設(shè)聲波的角頻率為： 波矢為 則沿 x方向傳播的聲波方程為 : sw sk介質(zhì)折射率的變化正比于介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)沿 x方向位移的變化率，即 : )c o s (21),( 30 kxtwPSntxn s ?????1）聲波為行波時(shí)的介質(zhì)折射率 : 式中 S為超聲波引起介質(zhì)產(chǎn)生的應(yīng)變； P為材料的彈光系數(shù) . 2）超聲駐波形成的折射率變化為： 即，晶體中形成“凝固”的空間光柵。通過這種分層結(jié)構(gòu)時(shí)，就發(fā)生衍射，引起光強(qiáng)度、頻率和方向隨超聲場的變化，聲光調(diào)制器與偏轉(zhuǎn)器正是利用聲致光衍射的這些性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)的。前者稱為彈性變形，后者稱為范性變形 *應(yīng)變、應(yīng)力及彈性性質(zhì) 1．一維應(yīng)變 這一段弦的應(yīng)變?yōu)椋? 晶體的彈性性質(zhì) 2．二維應(yīng)變 3應(yīng)力張量 一種是：作用在整個(gè)體元上的力，其數(shù)值正比于體元的體積，稱為徹體力 (例如重力 )； 另一種是從體元周圍的物體作用于體元表面上的力，其數(shù)值正比于體元表面的面積，這種力稱為應(yīng)力。 彈光效應(yīng)的物理機(jī)制是 ： 晶體在應(yīng)力的作用下發(fā)生形變時(shí)，分子間的相互作用力發(fā)生改變，導(dǎo)致介電常量 (及折射率 n)的改變，從而影響光波在晶體中的傳播特性。 能見度的測量方法： 透射法、激光雷達(dá)后向散射法和前向散射法。 在可見光和近紅外波段，大氣對光的吸收作用可以忽略不計(jì)，另外，在晴朗時(shí)候，大氣中只存在分子散射對衰減系數(shù)的貢獻(xiàn)，這時(shí)能見度可達(dá) 227km，所以通常忽略分子散射的作用。 對氣溶膠而言，主要考慮 米氏散射 。 *大氣能見度測量 米氏散射理論表明，只有當(dāng)球形粒子的半徑 a＜ ／2π時(shí)，瑞利的散射規(guī)律才是正確的， a較大時(shí)，散射光強(qiáng)與波長的關(guān)系就不十分明顯了。 溶膠對光波的衰減包括氣溶膠的散射和吸收 。主要是粒度在 ~2022um之間的固態(tài)和液態(tài)微粒。 4)( ??isII ?散射光有很高的偏振度，尤其在 90?散射角附近，幾乎是全偏振的。 原理 ： 當(dāng)光線入射到不均勻的介質(zhì)中，如乳狀液、膠體溶液等，介質(zhì)就因折射率不均勻而產(chǎn)生 散射光 。 瑞利散射： 發(fā)生的條件是光波長遠(yuǎn)大于分子的線度。 ? 1871年他假設(shè)散射粒子是半徑遠(yuǎn)小于光波波長、球形的各向同性粒子，其密度大于周圍環(huán)境，用彈性固體以太學(xué)說，得出了現(xiàn)在被稱為瑞利散射的基本特征，即散射能力和粒子體積平方成正比，和波長 4次方成反比。 定義： 指由傳播介質(zhì)的不均勻性引起的光線向四周射去的現(xiàn)象。 可見光和近紅外區(qū)的主要吸收物質(zhì)是： 和 2CO OH2 吸收作用 氧、臭氧、水汽和 CO2 氣體成分 強(qiáng)吸收波段 弱吸收波段 氧 200nm的紫外光 690~760nm的可見光 臭氧 200~320nm的紫外光 600nm的可見光 水汽 930~1500nm的紅外光 （三個(gè)強(qiáng)吸收帶） 600~700nm的可見光 （三個(gè)弱吸收帶） 主要的吸收成分 各成分的吸收波段 2 大氣分子散射 散射的原因： 一是：光波的電場使大氣分子產(chǎn)生了極化，形成振動的電偶子，從而發(fā)出次波，由于大氣密度不均勻，從而導(dǎo)致次波的相干性遭到破壞。 大氣窗口： 通常把太陽光透過大氣層時(shí)透過率較高的光譜段稱為大氣窗口。這些吸收帶間的空隙形成一些紅外窗口。 2）紅外窗口 ： 較強(qiáng)的水汽吸收帶位于 ～ ，～ ， ～ ， ～ ， ～ ，～ ， ～ ， ～ 。 【 補(bǔ)充：極化 】 大氣窗口按所屬范圍不同分為 光學(xué)窗口
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