Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
/1IO
Ряс. 4. Взаимофокусировка волновых пучков основной (сплошная линия) и второй (штриховая линия) гармоник в среде с квадратичной нелинейностью.
С. с. может привести к световому пробою, способствует развитию процессов вынужденного рассеяния и др. нелинейных процессов. С помощью С. с. можио создавать сверхсильные световые поля.
Лит.; А х м а н о в С. А., Сухорукое А. П., Хохлов Р. В., Самофокусировка и дифракция света в нелинейной среде, «УФН», І967, т. 93, с. 19; А с к а р ь я н Г. А., Эффект самофокусировки, «УФН», І973, т. 111, в. 2, с. 249; Луговой В. H., Прохоров А. М., Теория распространения нощяого лазерного излучения в нелинейной среде, там же, с. 203; Сухоруков А. П., Нелинейные волновые взаимодействия в оптике и радиофизике, М., 1988; Ш е н И. F., Принципы нелинейной оптики, пер. с англ., М., 1989.
А. П. Сухоруков.
САНТИ... (от лат. centum — сто) — приставка к наименованию единицы физ. величины для образования дольной единицы, равной 1I100 от исходной. Сокращённое обозначение — с. Пример: 1 см = 0,01 м. САНТИМЕТРОВЫЕ ВОЛНЫ (CMB) — радиоволны в диапазоне длин волн 1—10 см (частоты 3—30 ГГц). Влияние ионосферы на распространение CMB кевели-ко — поглощение практически отсутствует, а фазовый сдвиг, пропорц. длине волны, составляет для стандартной дневной ионосферы при вертикальном распространении волн 3—30 рад. В нейтральной атмосфере имеют место молекулярное поглощение CMB водяным паром ,(слабая линия вращат. спектра водяного пара с резонансом на длине волны А. = 1,35 см) и, при наличии облаков и осадков, поглощение в жидко капельной фракции. Именно мощные облака н дожди приводят к иаиб. существенному поглощению CM В, к-рое достигает в зенитном направлении единиц и даже десятков дБ в KB части диапазона CMB. Коэф. поглощения н преломления в облаках определяются комплексной диэлектрич. проницаемостью воды Eu^0, к-рая в диапазоне CMB имеет резкую частотную зависимость, а также зависит от темп-ры воды и степени её минерализации. Водная среда для CMB является сильно поглощающей (толщина скин-слоя < 1 см), обладающей большим коэф. преломления и, следовательно, сильно отражающей и рассеивающей. В безоблачной атмосфере поглощение CMB определяет водяной пар.
< Преломление CMB в атмосфере из-за влияния водяио-.ГЬ пара превосходит преломление эл.-маги. волн в оптич. диапазоне и, возрастая с ростом зенитного угла, достигает значений 30—40'. Загоризонтиое распространение CMB незначительно и связано гл. обр. с волноводным распространением, к-рое возникает в случаях, -когда в приземном слое атмосферы градиент коэф. Лреломлеиия dnldh < —1,57-IO-4 км-1. Флуктуации ¦інтеисивности CMB вследствие турбулентности атмосферы при величине структурной постоянной С* = IO-14
¦ 27 Физическая энциклопедия, т. 4
см"2'3 обычно не превышают 5—10%; их поперечный радиус корреляции порядка размера Френеля зони —
\L(L — длина трассы). Среди эффектов, возникающих при распространении CMB в атмосфере, следует отметить рассеяние иа гкдрометеорах (облака, дожди, снег), к-рое имеет рэлеевский характер, а на длинах воли X < 3 см — деполяризацию, возникающую из-за отклонения формы частиц гядрометеоров от сферической.
В качестве источников CMB используются ламповые и транзисторные генераторы, генераторы на туннельных и лавинио-пролётиых диодах, диодах Ганна, искровой разряд, клистроны, яампы обратной (ЛОВ) и бегущей (ЛБВ) волн, магнетроны, мазеры иа циклотронном резонансе (МЦР). Естеств. источниками CMB являются галактич. и внегалактич. источники, имеющие, как правило, степенной спектр (радиогалактики, квазары, остатки вспышек сверхновых, центр Галактики, туманности, космич. мазеры на H2O), а также Луиа, планеты (яркостная темп-ра к-рых —100 ~ 500 К), атмосфера Земли и земные покровы, спорадич. всплески в околоземном пространстве, Солнце [яркостиая темп-ра к-рого в диапазоне 1,3 ^ л < 100 см составляет T = 4,5*IO5K (спокойное Солнце), а в периоды высокой активности увеличивается в 2—3 раза]. Специфика диапазона CMB — прозрачность ионосферы, возможность реализации узкой диаграммы направленно-CrHi прн сравнительно небольших размерах антенн, возможность генерации коротких импульсов, а также низкий уровень помех — привела к широкому использованию CMB в радиолокации, радиоастрономии, связи на трассах Земля — космич. аппарат. Зависимость коаф. поглощения и отражения, а следовательно, и теплового излучения CMB от диэлектрич. параметров, на к-рые сильно влияет наличие влаги, а также тот факт, что излучение проникает или формируется в слое, толщина к-рого пропорц. длине волны, позволяют использовать CMB для дистанционного зондирования радиоло-кац. и радиометрич. (по собств. излучению) методами. Так, с ИСЗ определяются увлажнённость полей и уровень грунтовых вод, толщина и водо запас снежного поирова, оцениваются характеристики растительного покрова и прогнозируется урожайность. Определяются также глобальное распределение атмосферного водяного пара, поле темп-p к степень взволнованности морской поверхности, скорость ветра, концентрация, тип и возраст морского льда, его толщина. Измерения рефракции CMB прн радиопросвечивании атмосфер плаиет с космич. аппаратов используются для восстановления высотных профилей темп-ры, давления и содержания газовых компонент. CMB находят применение для определения подповерхностного профиля темп-ры и глубины промерзания грунта, определения Глубинной темп-ры виутр. ткаией тела по измерениям теплового излучения. CMB применяются для внутр. нагрева, в частности в медицине для неинвазионного лечения опухолей (гипертермия).
