Словарь (стр. 49 )

Нек-рые из этих эффектов лежат в основе простейших поляризационных приборов — поляризаторов, фазовых пластинок, анализаторов, компенса­торов оптических и др., с помощью к-рых осуществляется создание, пре­образование и анализ состояния П. с. В наст. время разработаны эффектив­ные методы расчёта изменения со­стояния П. с. при прохождении света через оптически анизотропные эле­менты. Изменение поляризац. состоя­ния светового пучка вследствие про­хождения через двупреломляющую среду используется для изучения оп­тич. анизотропии кристаллов (см. Кри­сталлооптика). При визуальных ис­следованиях оптически анизотропных сред широко используется эффект х р о м а т и ч е с к о й п о л я р и з а ц и и — окрашивание поляризован­ного пучка белого света после про­хождения через анизотропный кри­сталл и анализатор. В хроматич. по­ляризации в наиболее эфф. форме проявляется интерференция поляри­зованных лучей.

с. и особенности вз-ствия поляризованного света с в-вом нашли исключительно широкое применение в науч. исследованиях кристаллохим. и магн. структуры тв. тел, оптич. св-в кристаллов, природы состояний, от­ветственных за оптич. переходы, струк­туры биол. объектов, хар-ра поведе­ния газообразных, жидких и тв. тел в полях анизотропных возмущений (электрич., магн., световом и пр.), а также для получения информации о труднодоступных объектах (в частно­сти, в астрофизике). Поляризованный свет широко используется во мн. областях техники, напр. при необхо­димости плавной регулировки интен­сивности светового пучка (см. Малюса закон) при исследованиях напряжений в прозрачных средах (поляризационно-оптический метод исследования), для увеличения контраста и ликвидации световых бликов в фотографии, при создании светофильтров, модуляторов излучения (см. Модуляция света) и пр.

•, Оптика, 5 изд., М., 1976 (Общий курс физики); Б о р н М., Основы оптики, пер. с англ., 2 изд., М., 1973; Поляри­зованный свет, пер. с англ., М., 1965; Ф е о ф и л о в П. П., Поляризованная люминес­ценция атомов, молекул и кристаллов, М., 1959; , , Квантовая электродинамика, 4 изд., М., 1981.

.

ПОЛЯРИЗАЦИЯ СРЕДЫ, процесс об­разования объёмного дипольного элек­трич. момента среды. П. с. осуще­ствляется под действием электрич. поля или нек-рых др. факторов, в частности механич. напряжений (см. Пьезоэлектрики, Сегнетоэлектрики). Дипольный электрич. момент единицы объёма также наз. П. с. и явл. век­торной величиной.

• См. лит. при ст. Диэлектрики.

ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЧАСТИЦ, характе­ристика состояния ч-ц, связанная с

наличием у них собств. момента им­пульса — спина и его направлением в пространстве. Понятие поляризации света связано с поляризацией «ч-ц света» — фотонов.

Ч-ца с ненулевой массой покоя (эл-н, ядро и др.) и спином J (в еди­ницах ћ) имеет 2J+1 квант. состояний, отвечающих разл. значениям проек­ции спина на нек-рое направление. Состояние ч-цы представляет собой суперпозицию этих состояний. Если коэфф. суперпозиции полностью опре­делены (чистое состояние), то говорят, что ч-ца полностью поляризована. Если коэфф. суперпозиции определены не полностью, а заданы только нек-ры­ми статистич. хар-ками (смешанное состояние), то говорят о частичной поляризации. В частности, ч-ца может быть полностью неполяризованной; это означает, что её св-ва одинаковы по всем направлениям, как у ч-цы о J=0. В общем случае П. ч. определяет степень симметрии (или асимметрии) св-в ч-ц в пространстве. Ч-ца наз. поляризованной, если хар-ка её сим­метрии включает винтовую ось (как у вращающегося тв, тела или у цирку­лярно-поляризованного света). Если такой оси нет, но нет и сферич. сим­метрии, то говорят о в ы с т р о е н н о с т и (пример — линейно-поляри­зованный свет). П. ч. определяется в общем случае числом параметров, рав­ным (2J+1)2-1. Ч-ца с нулевой мас­сой покоя, напр. фотон, обладает толь­ко двумя состояниями, определяемыми спином, а её поляризация в общем случае определяется тремя парамет­рами.

.

ПОЛЯРИЗОВАННЫЕ НЕЙТРОНЫ, совокупность нейтронов, спины s к-рых имеют преимуществ. ориента­цию по отношению к к.-л. выделенно­му направлению в пространстве, обычно направлению магн. поля Н. Т. к. нейтрон обладает спином 1/2, то в поле Н возможны две ориентации спина: параллельно или антипараллельно Я. Нейтронный пучок поляризован, если он содержит разное кол-во нейтронов со спинами, ориентированными вдоль (N+) и против (N-) поля. Степень по­ляризации:

н. были получены пропу­сканием пучка нейтронов через намаг­ниченную до насыщения жел. пласти­ну (амер. физиком Ф. Блохом, 1936, и исследован амер. физиком Д. Юзом с сотрудниками, 1947). Нейтроны с s║Н сильнее рассеиваются и выбывают из пучка. В результате пучок, прошед­ший через пластину, обогащается ней­тронами с антипараллельными спи­нами. При H~10 000 Э можно полу­чить Рмакс~0,6.

Более эффективен метод, основан­ный на дифракции нейтронов от опре­делённых плоскостей намагниченных ферромагн, монокристаллов (см. Ней­тронная оптика), напр. сплава Со—

576

—Fe. Меняя величину намагниченности и семейство отражающих плоскостей кристалла, можно изменять амплитуду когерентного магн. рассеяния нейтро­нов от 0 до нек-рой макс. величины. Это означает, что для ферромагн. монокристалла можно подобрать та­кое брэгговское отражение и величину яамагниченности, чтобы яд. и магн. амплитуды рассеяния оказались рав­ными. Тогда для нейтронов со спином, антипараллельным направлению нама­гниченности, суммарная амплитуда рассеяния равна 0, т. е., под углом Брэгга отразится пучок нейтронов со спинами, параллельными намагничен­ности. Дифракц. метод позволяет по­лучить монохроматич. пучок П. н. тепловых и резонансных энергий (см. Нейтронная спектроскопия) со сте­пенью поляризации до 0,99.

П. н. осуществляют также отраже­нием от ферромагн. зеркал. При опре­делённых условиях полное отражение испытывают нейтроны со спинами, па­раллельными намагниченности ферро­магнетика. Поляризатором нейтронов может служить и неоднородное магн. поле. Пучок нейтронов, проходя через такое поле, расщепляется на два пуч­ка, т. к. на нейтроны с двумя разны­ми ориентациями спинов действуют противоположно направленные силы (см. Штерна — Герлаха опыт).

Один из методов получения П. н.— рассеяние нейтронов на ориентиро­ванных ядрах ( с сотруд­никами, 1963). Нейтроны пропускают через поляризованную яд. мишень. Амплитуда яд. рассеяния зависит от ориентации спина нейтрона относи­тельно спина ядра. Макс. рассеяние соответствует параллельности спинов нейтрона и ядра, минимальное — ан­типараллельности. Особенно эффектив­на мишень, содержащая ориентирован­ные протоны. Т. к. сечение рассеяния медленных нейтронов на протонах не зависит от их энергии, то удаётся по­лучить П. н. в интервале от 10-2 эВ до 104—105 эВ. П. н. с энергией ~106 эВ образуются при рассеянии нейтронов на ядрах за счёт спин-орби­тального вз-ствия.

П. н. используются в яд. физике как для исследования фундаментальных св-в вз-ствия нуклонов (несохранениё чётности в яд. силах, временная ин­вариантность яд. вз-ствий, динамика β-распада нейтрона), так и при изу­чении структуры ядра. В физике тв. тела П. н позволяют исследовать кон­фигурацию неспаренных эл-нов в маг­нетиках, измерить магн. моменты отд. компонент в сплавах и т. д.

• , , Поляризованные медленные нейтроны, М., 1966. См. также лит. при сг. Нейтронная физика.

.

ПОЛЯРИЗУЕМОСТ Ь атомов, ионов, молекул, способность этих ч-ц приоб­ретать дипольный момент р (см. Ди­поль) в электрич. поле Е. Появление р обусловлено смещением электрич. за­рядов в ат. системах под действием поля Е; такой индуцированный момент р исчезает при выключении поля; по­нятие П. не относят, как правило, к ч-цам, обладающим пост. дипольным моментом, напр. к полярным молеку­лам.

В относительно слабых полях зави­симость р от E линейная:

р=αЕ, (1)

где а имеет размерность объёма, явл. количеств. мерой П. и наз. также П. Для нек-рых молекул значение П. мо­жет зависеть от направления Е (ани­зотропная П.). В сильных полях зави­симость р(Е) перестаёт быть линейной.

В ф-ле (1) Е— электрич. поле в ме­сте нахождения ч-цы, т. е. локальное поле; для изолированной ч-цы оно совпадает с внеш. полем Евнеш; в жид­кости или кристалле к Евнеш добав­ляется Евнутр, создаваемое окружаю­щими ч-цу зарядами др. ат. ч-ц.

При включении поля р появляется не мгновенно, время установления т момента р зависит от природы ч-ц и окружающей среды. Статич. полю от­вечает статич. значение П. В перемен­ном поле Е, напр. изменяющемся по гармонич. закону, П. зависит от его частоты ω и времени установления т. При достаточно низких ω и коротких τ момент р устанавливается синфазно с изменениями Е и П. совпадает со ста­тич. П. При очень высоких ω и боль­ших τ момент р может вообще не воз­никнуть (ч-ца «не чувствует» поля). В промежуточных случаях (особенно при ω≈1/τ) наблюдаются явления дис­персии и поглощения.

Различают неск. видов П. Э л е к т р о н н а я П. обусловлена смеще­нием в поле Е электронных оболочек относительно ат. ядер; и о н н а я П. (в ионных кристаллах) — со смеще­нием в противоположных направлени­ях разноимённых ионов из положения равновесия; атомная П. обуслов­лена смещением в молекуле атомов разного типа (она связана с несим­метричным распределением в моле­куле электронной плотности). Тем­пературная зависимость этих видов П. слабая: с ростом темп-ры П. неск. уменьшается.