Влияние изменяющейся прозрачности на конвективную неустойчивость
и самофокусировку, инициируемые оптическим и СВЧ излучением в жидкости, газе
и твердом теле,
предпробойные явления
Н. Е. Галич
Аннотация:
Рассматривается тепловое взаимодействие электромагнитного
излучения со слабопоглощающими жидкими, газообразными и твердыми диэлектриками
и полупроводниками с учетом температурной зависимости плотности, показателя
преломления и коэффициента поглощения излучения. Определено влияние
возрастающего и убывающего под действием излучения поглощения на развитие
конвективной неустойчивости первоначально покоящихся жидкостей и газов.
Исследованы влияние изменяющейся прозрачности на нелинейную рефракцию —
самофокусировку и самодефокусировку излучения — и влияние нелинейной
рефракции на предпробойные явления и поглощение излучения в твердом теле,
а также в жидкостях и газах после развития конвекции, индуцированной
излучением. Установлено существование оптимальных поперечных размеров пучков
излучения, при которых самодефокусировка и самофокусировка компенсируют
соответственно само затемнение и самопросветление среды, и показано, что в
дефокусирующих средах при одних и тех же интенсивностях в широких пучках
излучения нелинейная рефракция подавляет тепловую неустойчивость и предшествует
пробою, а в узких пучках пробой проявляется раньше рефракции. Показано, что
инициированная излучением конвекция возбуждается при очень низких числах Рэлея,
при интенсивностях, меньших, чем пороговые интенсивности самофокусировки или
самодефокусировки и меньших, чем интенсивность солнечного света. Сравнение
полученных результатов с имеющимися экспериментальными данными
подтверждает применимость предложенной теории.