Читать онлайн «Нелинейная оптика»

УДК 539. 1 ББК 22. 344 Д29 Делоне Н. Б. Нелинейная оптика. — М. : ФИЗМАТЛИТ, 2003. — 64 с. — (Библиотека физико-математической литературы для школьников и студентов) - ISBN 5-9221-0428-4. Излагается физика процесса взаимодействия света большой интенсив- интенсивности с веществом. Обсуждаются новые явления, возникающие при этом: штарковский сдвиг атомных уровней, многофотонные процессы, светоин- дуцированная рефракция, самофокусировка света и пр. Показывается, что основные законы классической оптики — закон Евклида о прямолинейном распространении света, закон независимости световых пучков, закон Эйн- Эйнштейна для фотоэффекта, правило Стокса и др. — справедливы лишь при небольшой интенсивности света. Для учащихся старших классов школ с углубленным изучением физики. Ил. 21. Библиогр. 16 назв. Учебное издание ДЕЛОНЕ Николай Борисович НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА Редактор Н. Б. Бартошевич-Жагелъ Оригинал-макет: Е. Ю. Морозов Оформление переплета: А. А. Логунов ЛР №071930 от 06. 07. 99. Подписано в печать 31. 03. 03. Формат 60x90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 4. Уч. -изд. л. 4,4. Люберцы, Московская обл. , Октябрьский пр-т, 403 ISBN 5-9221-0428-4 9 78592204289 ISBN 5-9221-0428-4 © ФИЗМАТЛИТ, 2003 Величие науки в том, что можно найти способ рассуждения, при котором закон становится очевидным. Р. Фейнман § 1. Введение Основные законы, описывающие процесс взаимодействия излуче- излучения с веществом (иногда именуемые основными законами оптики), хорошо известны: — закон Евклида прямолинейного распространения света; — закон независимости световых пучков; — закон отражения света от зеркальной поверхности; — закон Снелла преломления света при его прохождении через границу двух прозрачных сред, имеющих различные коэффициенты преломления; — закон Бугера поглощения света в прозрачной среде; — закон Эйнштейна для фотоэффекта; — второй постулат Бора; — правило Стокса для частоты излучения при люминесценции. Из этих законов первые пять входят в фундамент классической физики и носят макроскопический характер, а три последние входят в фундамент квантовой физики и носят микроскопический характер. До середины XX века эти законы полагались незыблемыми. Они базировались на экспериментальном материале, накопленном к тому времени, и детальном развитии теории взаимодействия излучения с веществом. Однако в середине XX века стало ясно, что все перечисленные выше основные законы верны лишь при малой интенсивности излучения (т. е. при малой напряженности светового поля), а при большой интенсивности излучения (т. е. при большой напряженности поля) все эти законы в той или иной мере неверны. Так, при большой ин- интенсивности свет распространяется не прямолинейно, световые пучки взаимодействуют, квантовые законы Эйнштейна, Бора и Стокса носят качественно иной характер и т. д.