КОГЕРЕ́НТНОЕ РАССЕ́ЯНИЕ СВЕ́ТА
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
КОГЕРЕ́НТНОЕ РАССЕ́ЯНИЕ СВЕ́ТА, изменение частоты и/или направления световых волн в среде, при котором сохраняются фазовые соотношения между падающей и переизлучённой (рассеянной) волнами.
К. р. с. происходит, если элементарные акты рассеяния согласованы между собой во времени и в пространстве. Для этого в среде предварительно надо создать когерентные волны возбуждения вещества, ответственные за соответствующий тип рассеяния света. Это могут быть, напр., волны плотности вещества (Мандельштама – Бриллюэна рассеяние), волны ориентации анизотропных молекул (рассеяние в крыле линии Рэлея), волны согласованных по фазе колебаний молекул (комбинационное рассеяние света на колебаниях молекул). В последнем случае это можно сделать, подавая на среду две световые волны с волновыми векторами $\boldsymbol{k}_1$, $\boldsymbol{k}_2$ и частотами $\omega_1$ и $\omega_2$, разность которых $\Delta \omega=\omega_1-\omega_2$ близка к частоте $\Omega$ собственных колебаний молекул среды. При этом формируется волна сфазированных молекулярных колебаний с частотой $\Delta\omega$ и волновым вектором $\Delta \boldsymbol k=\boldsymbol k_1-\boldsymbol k_2$. Если на такую среду падает световая волна с частотой $\omega$ и волновым вектором $\boldsymbol k$, то она испытывает когерентное рассеяние на волне возбуждения, которое можно также трактовать как дифракцию света на бегущей волне. Рассеянные компоненты при этом из-за эффекта Доплера имеют частоты либо меньше частоты падающей волны, $\omega - \Delta \omega$ (стоксова компонента), либо больше, $\omega + \Delta\omega$ (антистоксова компонента), и распространяются в направлениях $\boldsymbol k- \Delta \boldsymbol k$ и $\boldsymbol k+ \Delta \boldsymbol k$, соответствующих Брэгга – Вульфа условиям.
К. р. с. наблюдают также на электронных переходах в атомах и молекулах, на поляритонных возбуждениях кристаллов, включая поверхностные поляритоны, и т. д. Для наблюдения К. р. с. используется интенсивное лазерное излучение, как монохроматическое, так и импульсное. К. р. с. служит основой для ряда методов нелинейной спектроскопии.