产生特异光散射的超构材料

<正>光的散射是一种普通的光学现象,与反射、折射和吸收现象类似。小分子在大气中更有效地散射太阳光谱中短波部分,因此使得天空在晴朗天气时显出蓝色。较大的蒸汽水滴可以散射整个可见光谱中的光线,因而使得云彩呈现白色。一般而言,散射光的强度和散射方     

一种用弱信号光调制的宽带光纤拉曼相干光源

本文考察了光纤中外加可调谐信号光条件下的受激拉曼散射现象,提出一种新的宽带光纤拉曼相干光源的设想。这种光源是利用波长可调的弱信号光来调制固定波长的强泵浦光在光纤中产生的高阶受激拉曼散射,使得高阶受激拉曼散射Stokes峰值波长随弱信号光的波长改变而改变。从而获得一个输出均匀而频带又比信号光宽得多的高强度相干光。     

固体中的光散射──喇曼光谱在固体物理中的应用

一、引 言一束光入射到物质中,在偏离原光程的方向上可以观察到微弱的无规散射光.这是物理学中古老观象之一.早在十六世纪,人们就认识到天空所以呈蓝色,是由于太阳光被大气中的气体分子和尘埃颗粒散射而造成的.散射光的强度与入射光的波长的四次方成反比,所以散射光中蓝光最强,天空遂呈现蔚蓝色.物理学家们经过随后三个世纪的探索,基本上解释了有关的散射现象,如散射强度对频率的依赖性、临界乳光等.1922年布里渊(Brillouin)预言,一束单色光入射到物质中,散射光的频谱中除了含有原先入射光的频率外,还可能由于多普勒效应,在其两侧出现新的…     

一个错误的命题

中师物理教材第二册“光的散射”一节中有这样一道习题:在晴朗的天气里,远山看起来是蓝色的,为什么?教参中的参考答案是:在晴朗的天气里,空气主要散射蓝紫光,远山离观察者较远,中间隔着很厚的空气。这些空气把相当多的蓝紫光散射到各个方向,远山反射到观察者眼中的光含有较多的这种散射光,眼睛就觉得远山是蓝色的。 教学中,经再三思考,觉得这个题目无论是题设还是教参中的解答,都存在问题。首先,经反复观察远山的颜色并不是蓝色,     

天空的蓝色

天晴气朗的日子里,在蔚蓝色的天空下面衬托着一垜一垜的白云。早晨或黄昏的时候,我們还会看到太阳是火紅的一团。这些都是大家感到很有趣的一种通常的自然現象。但是,我們应該怎样正确地解释这种現象呢?太阳的白光所照耀的天空为什么会变成了蓝色?这里把它作为涨落理論和光散射的一个应用例子給于簡单地說明。最后再介紹一种演示蓝色天空和红色落日的实驗装置。我們知道,在地球的四周是被厚厚的一层大气包围着,(如图1斜线所示),这层大气使太阳光发生散射,一部分光脫离了原来的方向散射到其他方向去,使得原方向的光强度減     

触动我心灵的物理学家——拉曼

 像许多人一样, 以前我对物理学家拉曼和他所作的贡献并不了解, 但我在物理教学中的一次失误让我时常想到拉曼, 想起这位亚洲第一位诺贝尔奖获得者。在几年前的一堂物理课上, 当学完初中教材中“光的散射”一段阅读材料后, 一位学生向我提出问题:“天空是蓝的原因是由于光的散射, 海水为什么也是蓝的?”而我的解释令我懊悔至今, 因为我把海水呈蓝色的原因说成是反射了天空的颜色造成的。我给了学生一个错误的结论, 更失去了一次引导学生进行科学探究的好机会。     

天空为什么是蓝色的

 “蓝蓝的天空白云飘”,对这种美丽的景色。相信我们都有所感受。那么天空为什么是蓝色的?云为什么是白色的?对于这种奇妙的物理现象,并不是所有人都能给出一个正确的回答。事实上,我们所观赏的“蓝蓝的天空白云飘”这一美丽景象是天空中的大气分子、水滴、其他微粒和阳光共同作用的结果。一、空气和太阳光为了解释这种物理现象,首先简单了解一些空气和太阳光的知识。空气是在地球外面包裹着的一层“防弹衣”,保护着地球上生物不受紫外线的照射。空气并不是空的,是由很多很多的微粒组成。     

基于激光诱导击穿光谱的波长校准法研究

基于线列光探测器件的光谱仪具有多光谱通道探测的优点，以及其在物质光谱分析中担当的重要角色。分析了基于线列光探测器件光谱仪的波长准确度问题，提出利用激光诱导击穿原子光谱丰富波长校准特征波长谱线的思想。实验选用光谱波长范围为200nm～600nm的凹面光栅光谱仪、2048元焦平面的CCD器件和低压汞灯，分别对铜、铝、镁、钙、硅等5种样品进行了激光诱导击穿光谱试验；利用选取的10条激光诱导原子光谱波长数据并结合低压汞灯的10条特征谱线对光栅光谱仪重新进行波长校准，获取的试验数据有力地证明了这种思想的可行性。     

为改进灯的显色性对磷光体的选择和鉴定

作者把不同波长的光谱线或发射带加到相应的汞光谱中,计算了低压和高压汞灯的最佳显色性指数,计算了最佳波长。对荧光灯来说,这些值既决定于灯的类型,也决定于光视效能(原文:Luminance efficacy,过去译作“流明效率”、“光度效率”等,现采用“光视效能”的译法——译者注)。对高压汞灯来说,在汞光谱中加进蓝色和红色辐射,效果较好。根据文中的资料,对使用的磷光体可以有所选择。作者对一些磷光体的优点作了估价,在改进灯的显色性方面,提出了一些供设计参考的建议。     

聚硅氧烷微球/PMMA光散射材料的制备与光学性能

采用共混法以聚硅氧烷微球作为光散射剂,聚甲基丙烯酸甲酯为基材制备光散射材料.研究了聚硅氧烷微球的粒径与浓度对光散射材料总光透过率与扩散率的影响并与理论模拟值进行了对比分析.研究结果表明,聚硅氧烷微球与聚甲基丙烯酸甲酯折射率匹配良好,较好地解决了光散射材料透光率与扩散率之间的矛盾,实现了高透射与高雾度的双重要求.当微球粒径为5μm,填充浓度为0.6wt%时,厚度为1mm的光散射材料总光透过率为88.5%,扩散率为89.5%.可见光波段总光透过率基本不受光源波长变化影响.选取合适粒径,扩散率随光源波长变化也可降至最低,有效避免了波长色散现象.实验数据与理论模拟结果符合良好.     

聚硅氧烷微球/PMMA光散射材料的 制备与光学性能

采用共混法以聚硅氧烷微球作为光散射剂,聚甲基丙烯酸甲酯为基材制备光散射材料.研究了聚硅氧烷微球的粒径与浓度对光散射材料总光透过率与扩散率的影响并与理论模拟值进行了对比分析.研究结果表明,聚硅氧烷微球与聚甲基丙烯酸甲酯折射率匹配良好,较好地解决了光散射材料透光率与扩散率之间的矛盾,实现了高透射与高雾度的双重要求.当微球粒径为5 μm,填充浓度为0.6 wt%时,厚度为1 mm的光散射材料总光透过率为88.5%,扩散率为89.5%.可见光波段总光透过率基本不受光源波长变化影响.选取合适粒径,扩散率随光源波长变化也可降至最低,有效避免了波长色散现象.实验数据与理论模拟结果符合良好.     

单腔,双腔窄带干涉滤光片在单色光照射下的光散射

从理论和实验上讨论了单腔、双腔窄带干涉滤光片中的光散射现象，结果表明：光散射主要是由干涉滤不片和腔结构引起的。当波长小球滤光片峰值波长的激光束入射到该滤光片上时，在滤光片两侧形成散射光锥，散射光的散射角等于滤光片峰值紫移到入射光波长时滤光片所转过的角度，理论计算和实验结果符合得很好。     

复虹现象的实验研究

彩虹是一种常见的大气光学现象，在一定天气条件下，在彩虹的附近还会出现附加的弧形彩色条纹，这就是复虹。目前关于复虹的实验研究还十分有限。本文从集体散射与单体散射两方面对复虹现象进行了实验研究。通过水雾光散射再现了复虹现象，并测量统计了水滴尺寸及其分布对复虹的影响。然后通过单水滴光散射实验，研究了不同照明波长、不同水滴尺寸下的复虹现象，从微观上解释了复虹的形成机理。我们还利用散射理论计算研究了水滴尺寸及其统计分布对复虹效果的影响，计算结果进一步证实了实验结论的正确性。     

斜入射时光栅衍射特性的理论分析及实验研究

在研究倾斜入射衍射光栅时如何测量光谱波长的基础上,给出了衍射光相对于零级衍射光夹角与倾斜入射光入射角的关系,利用最小衍射角法和等效光栅法测量高压汞灯绿光谱波长,定量分析了在常规衍射光栅实验中斜入射对波长测量结果的影响。     

汞光谱色散规律的实验研究

在分光计实验中,低压汞灯发出五种不同波长的单色光经玻璃三棱镜后发生色散现象,实验研究表明玻璃三棱镜对汞光源光谱折射率是随波长增大而减小的变化的规律,其中对黄光折射率最小,紫光折射率最大,这种色散属于正常色散,通过这个实验进一步说明了科希公式的正确性.     

棱镜法测量水的色散

本文改进了测量液体折射率的一种方法，由原先对单色波长光源测量液体折射率发展为用复合光源（汞灯）直接测量色散．在原先两个等边三棱镜之间加入液体膜，在利用全反射原理的基础上，增加了一个棱镜用于产生色散．测出了水对于不同波长的光的色散，与文献对照不确定度在0．1％以内．最后对这种测量方法作了讨论．     

Czerny-Turner型双光栅单色仪的波长驱动与波长校准研究

单色仪在实际光谱测量前需要进行波长校准。文中分析了波长驱动原理,并推导了Czerny-Turner双光栅单色仪出射波长与步进电机脉冲数的关系式。在此基础上进行了波长校准实验。使用低压汞灯作为校准光源,在紫外波段和可见波段蓝端,扫描多条低压汞灯特征谱线,得到单色仪的指示波长与信号强度的关系数据。计算出单色仪出射这些谱线时使用的波长修正量。最后使用曲线拟合方法得到250 nm～450 nm光谱范围内单色仪出射任意波长时对应修正量的计算式。波长校准保证了单色仪的波长准确性。     

不同波长激光激发下C6H12受激拉曼散射模式竞争

发现不同波长激光激发下C6H12的受激拉曼散射模式竞争现象. 在不同波长的激光激发下,不同拉曼模式的Stokes光占优势. 短波长(404,532 nm)激光激发时小频移模式ω1(802 cm-1)为弱增益模式,大频移模式ω2(2852-3038 cm-1)为强增益模, 主要产生ω2模式的Stokes光. 长波长(808 nm)激光激发时,小频移模式ω1为强增益模式,大频移模式ω2为弱增益模式,有利于ω1模式Stokes光输出. 在普通激光拉曼光谱实验中观察到类似现象. 讨论了这一现象的产生机理及应用前景.     

光纤中的紫外受激喇曼散射

用YAG∶Nd激光的三次谐波作激励光,我们在光纤维中观测了紫外受激喇曼散射。测定了受激喇曼散射的峰值波长,它们是3610(?)、3722(?)和3791(?)。指出了各受激喇曼线相应的散射元.     

三棱镜色散系数研究

根据不同波长对同一棱镜的折射率不同,使用棱镜作为"色散系统"实现分光,测量了汞灯各色光对棱镜的折射率,利用最小二乘法研究得到样品棱镜的色散系数。