Приглашаем посетить сайт
НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ
НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ -
(НОА) - поляризац. самовоздействие света большой интенсивности в среде, состоящее в простейшем случае в нелинейном (зависящем от интенсивности оптич. излучения) повороте плоскости поляризации линейно поляризов. света. НОА - нелинейный аналог явления естеств. оптической активности. Количеств. характеристика НОА - угол поворота плоскости поляризации света j, к-рый для данного вещества, как правило, пропорционален интенсивности света I и длине пути света в нелинейной среде L:j = C ноaIL ( С ноа - уд. константа НОА, характерная для данного вещества). Интенсивное световое (лазерное) поле может как изменить естеств. оптич. активность, так и индуцировать оптич. активность в негиротропных средах.
НОА может быть связана с лазерным нагревом оптически активной среды (тепловая НОА), с упорядочением ориентации киральных (лево- и правоасимметрич-ных) молекул в растворах под действием электрич. поля световой волны, с обратимой и необратимой деструкци-ями киральных структур в поле лазерного излучения. Особенный интерес для спектроскопии представляет исследование НОА, обусловленной электронными механизмами нелинейности, а именно нелокальностью нелинейного отклика среды (HOA-I) и анизотропией нелинейного поглощения (НОА-II).
Микроскопич. модель HOA-I может быть построена на основе молекулярной модели Куна, по к-рой кираль-ная молекула представляется в виде упругосвязанных ортогональных классич. нелинейных осцилляторов, разнесённых на конечное расстояние d. Гиротропия ансамбля таких молекул зависит от интенсивности света, причём угол j пропорционален параметрам нелинейности осцилляторов и расстоянию d между ними. В реальных средах в качестве d могут быть характерный размер молекулы, параметр кристаллич. решётки, боровский радиус экситона, шаг холестерич. или белковой спирали в растворах макромолекул.
НОА-II возникает в кристаллах, имеющих ось симметрии четвёртого порядка (в частности, в кубич. кристаллах), и является следствием поляризац. зависимости нелинейного поглощения.
НОА зависит от частоты и достигает макс. значений (резонанс) вблизи линейной и нелинейной полос поглощения. В резонансной области частот (длин волн l) оказывается существенным круговой дихроизм, зависящий от интенсивности света и приводящий к само-индуциров. эллиптичности первоначально линейно поляризов. волны. Значения уд. константы НОА, обусловленной электронными механизмами нелинейности, изменяются в большом диапазоне, напр. для LiIO3 C ноa ~10-11 град . см . Вт -1 (l ~ 0,5 мкм), для GaAs C нoa ~10-6 град . см . Вт -1 (l ~ 0,9 мкм).
Метод спектроскопии, развитый на основе эффекта НОА, даёт уникальную информацию о частотной дисперсии нелинейных оптич. восприимчивостей; о симметрии, о зонной структуре кристаллов, о свободных экситонах.
Лит.: Ахманов С. А., Жариков В. И., О нелинейной оптике гиротропных сред, "Письма в ЖЭТФ", 1967, т. 6, с. 644; Нелих С., Молекулярная нелинейная оптика, пер. с польск., М., 1981; Желудев Н. И., Петренко А. Д., Физические механизмы нелинейной оптической активности в кристаллах, "Кристаллография", 1984, т. 29, с. 1045.
Н. И. Желудев.