Читать онлайн «Свет и звук: взаимодействие в среде»

НОВОЕ в жизни, НАУКЕ, ТЕХНИКЕ Серия «Физика» No 5, 1981 rg Издается ежемесячно с 1946 г, В. М. Левин, Р. Г. Маев, В. В. Проклов, кандидаты физико-математических наук СВЕТ И ЗВУК: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В СРЕДЕ Издательство «Знание» Москва 1981 Рецензент: доктор физико-математических наук В. И. Пустовойт. Вадим Моисеевич ЛЕВИН, Роман Григорьевич МАЕВ и Валерий Владимирович ПРОКЛОВ — кандидаты физико-математических наук, специалисты в области аку- стооптики, авторы большого количества статей по данной тематике. Левин В. М. и др. Л 36 Свет и звук: взаимодействие в среде (В. М. Левин, Р. Г. Маев, В. В. Проклов. — М. : Знание, 1981. — 64 с. — (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Физика»; № 5). 11 к. Свет и звук — основные волновые явления, с которыми человек непрерывно сталкивается в повседневной жизни. Распространение этих двух типов возбуждения в среде не мо- экет происходить независимо. Изменение свойств среды, обус- ловленное звуковой волной, приводит к изменению харак- тера распространения света в ней В брошюре описываются эффекты взаимодействия света и звука в жидкостях и твердых телах, а также практические применения этих эффектов в электронике, системах обра- ботки информации и лазерной технике Издание рассчитано на лекторов, пропагандистов, слуша- телей народных университетов и всех, кто интересуется дан- ной тематикой. 20401. 1704010000 ББК22. 3 53 (g) Издательство «Знание», 1981 г, ВВЕДЕНИЕ Свет и звук — основные волновые явления, с которыми мы сталкиваемся в окружающем нас мире. Характер распространения этих волн в среде зависит ог свойств самой среды. При этом очевидно, что световая или акустическая волна сама возмущает среду. Поэтому одновременное распространение в материальной среде света и звука приводит к взаимному влиянию на характер их распространения — акустооптическому взаимодействию. Воздействие звука на среду представляет собой линейный эффект: под действием деформаций, переносимых звуковой волной, возникает пространственная модуляция оптических свойств среды, меняющаяся во времени со звуковой частотой, т. е. медленно по сравнению с периодом электромагнитных колебаний в световой волне. Воздействие оптического излучения на акустические явления определяется нелинейными квадратичными эффектами, поскольку частота света на много порядков превосходит звуковую частоту. Известны два механизма оптоакустических явлений. Один из них, динамический, обусловлен высокочастотной электрострикцией, т. е. появлением в электрическом поле световой волны механических напряжений, пропорциональных квадрату поля волны. Второй представляет собой разогревный эффект: периодический локальный нагрев среды светом приводит за счет теплового расширения к возникновению в среде переменных механических напряжений (све- тотермоупругий эффект). Результатом обоих эффектов является генерация акустических колебаний в поле светового излучения. Характер акустооптического взаимодействия в среде зависит от интенсивности светового потока.