Эффект Вольфа: Сдвиг частоты в электромагнитном спектре
Wolf effect
Эффект Вольфа: сдвиг частоты в электромагнитном спектре, предсказанный Э. Вольфом в 1987 году. Проявляется в оптике и акустике при взаимодействии излучателей.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Эффект Вольфа (иногда называемый сдвигом Вольфа) — это сдвиг частоты в электромагнитном спектре. Это явление наблюдается в ряде тесно связанных явлений в физике излучения, с аналогичными эффектами, возникающими при рассеянии света. Впервые он был предсказан Эмилем Вольфом в 1987 году, а затем экспериментально подтвержден в акустических источниках Марком Ф. Бокко, Дэвидом Х. Дугласом и Робертом С. Ноксом, и через год – в оптических источниках Дином Факлисом и Джорджем Моррисом в 1988 году.
The Wolf effect (sometimes Wolf shift) is a frequency shift in the electromagnetic spectrum. The phenomenon occurs in several closely related phenomena in radiation physics, with analogous effects occurring in the scattering of light. It was first predicted by Emil Wolf in 1987 and subsequently confirmed in the laboratory in acoustic sources by Mark F. Bocko, David H. Douglass, and Robert S. Knox, and a year later in optic sources by Dean Faklis and George Morris in 1988.
Теоретическое описание
В оптике два источника, излучающих энергию в виде пучков и не являющихся ламбертовскими, могут взаимодействовать таким образом, что это вызывает сдвиг спектральных линий. Это аналогично паре камертонов с близкими частотами (высотами звука), механически соединенных через резонасную доску; существует сильное взаимодействие, в результате которого резонансные частоты "подтягиваются" вниз по высоте звука. Эффект Вольфа требует, чтобы волны от источников были частично когерентными – волновые фронты находились частично в фазе. Лазерный свет когерентен, а свет свечи – некогерентен, каждый фотон имеет случайную фазу. Он может вызывать как красное, так и синее смещение, в зависимости от точки зрения наблюдателя, но красное смещение наблюдается, когда наблюдатель находится на прямой линии между источниками. Для двух источников, взаимодействующих в вакууме, эффект Вольфа не может вызвать сдвиги, превышающие ширину спектральной линии источника, поскольку это изменение распределения спектра источника, зависящее от положения, а не способ генерации новых частот. Однако при взаимодействии со средой, в сочетании с такими эффектами, как рассеяние Брилюэна, он может вызывать искаженные сдвиги, превышающие ширину спектральной линии источника.
In optics, two non Lambertian sources that emit beamed energy can interact in a way that causes a shift in the spectral lines. It is analogous to a pair of tuning forks with similar frequencies (pitches), connected together mechanically with a sounding board; there is a strong coupling that results in the resonant frequencies getting "dragged down" in pitch. The Wolf Effect requires that the waves from the sources are partially coherent the wavefronts being partially in phase. Laser light is coherent while candlelight is incoherent, each photon having random phase. It can produce either redshifts or blueshifts, depending on the observer's point of view, but is redshifted when the observer is head on. For two sources interacting while separated by a vacuum, the Wolf effect cannot produce shifts greater than the linewidth of the source spectral line, since it is a position dependent change in the distribution of the source spectrum, not a method by which new frequencies may be generated. However, when interacting with a medium, in combination with effects such as Brillouin scattering it may produce distorted shifts greater than the linewidth of the source.