Читать онлайн «Взаимодействие лазерного излучения с веществом. Силовая оптика»

УДК 536:621. 37 ББК 22. 343 В 40 В е й к о В. П. , Л и б е н с о н М. Н. , Ч е р в я к о в Г. Г. , Я к о- в л е в Е. Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. Силовая оптика. / Под ред. В. И. Конова. — М. : ФИЗМАТЛИТ, 2008. — 312 с. — ISBN 978-5-9221-0934-5. Книга посвящена рассмотрению тепловой модели воздействия ла- зерного излучения на конденсированные среды. Описаны механизмы поглощения и диссипации энергии света в металлах и полупроводни- ках. Рассмотрена роль поверхностных электромагнитных волн оптиче- ского диапазона, процессы нагревания вещества лазерным излучением в линейных и нелинейных режимах, а также нетермические эффекты, сопровождающие лазерный нагрев. Детально рассмотрены механизмы лазерного разрушения поглощающих материалов. Изложены математи- ческие модели лазерного испарения для различных условий и сред. Тепловая модель распространена на оптический пробой прозрачных сред; рассмотрены механизмы пробоя газов и идеальных прозрачных твердых тел, тепловой неустойчивости на поглощающих неоднородно- стях, а также статистическая концепция оптического пробоя. Для научных работников, студентов и аспирантов, специализирую- щихся в области лазерной техники и технологии. Рекомендовано УМО по образованию в области приборостроения и оптотехники в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 200201 «Лазерная техника и лазерные технологии». В оформлении обложки использован рисунок Леонардо да Винчи. c ФИЗМАТЛИТ, 2008 c В. П. Вейко, М. Н. Либенсон, ISBN 978-5-9221-0934-5 Г. Г. Червяков, Е. Б. Яковлев, 2008 ОГЛАВЛЕНИЕ Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Литература к вводным замечаниям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Г л а в а 1. Процессы взаимодействия лазерного излучения с веществом. Основные понятия и определения . . . . . . . . . . 15 1. 1. Основные свойства и характеристики лазерного излучения 16 1. 2. Основные направления существующих и перспективных ис- следований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Г л а в а 2. Механизмы поглощения лазерного излучения и диссипации энергии в веществе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2. 1. Основные положения классической электродинамики. . . . . . 37 2. 1. 1. Уравнения Максвелла (38). 2. 1. 2. Оптические харак- теристики вещества (49). 2. 1. 3. Оптические постоянные ве- щества и его микрохарактеристики (51). 2. 1. 4. Дисперсион- ные соотношения (58). 2. 2. Распространение электромагнитных волн в проводящих сре- дах. Основные уравнения оптики металлов . . . . . . . . . . . . . 63 2. 3. Поглощение излучения и оптические свойства металлов . . . 70 2. 4. Поглощение света и передача энергии в полупроводниках . . 76 2. 4. 1.