СВЕТОВОЙ ПРОБОЙ

(оптический пробой, оптический разряд, лазерная искра), переход вещества в результате интенсивной ионизации в состояние плазмы под действием эл.-магн. полей оптич. частот. Впервые С. п. наблюдался в 1963 при фокусировке в воздухе излучения мощного импульсного лазера на кристалле рубина, работающего в режиме модулированной добротности. При С. п. в фокусе линзы возникает искра, эффект воспринимается наблюдателем как яркая вспышка, сопровождаемая сильным звуком. Для пробоя газов на оптич. частотах требуются огромные электрич. поля порядка 106—107 В/см, что соответствует интенсивности светового потока в луче лазера =109—1011 Вт/см2 (для сравнения, СВЧ-пробой атм. воздуха происходит при напряжённости поля =104 В/см). Возможны два механизма С. п. газа под действием интенсивного светового излучения. Первый из них не отличается по своей природе от пробоя газов в полях не очень больших частот (сюда относится и СВЧ-диапазон). Первые затравочные эл-ны, появившиеся по тем или иным причинам в поле, сначала набирают энергию, поглощая фотоны при столкновениях с атомами газа,— этот процесс явл. обратным по отношению к тормозному испусканию квантов при рассеянии эл-нов нейтр. возбуждёнными атомами. Накопив энергию, достаточную для ионизации, эл-н ионизует атом, и вместо одного появляются два медленных эл-на, процесс повторяется. Так развивается лавина (см. ЛАВИННЫЙ РАЗРЯД). В сильных полях такой процесс осуществляется достаточно быстро и в газе вспыхивает пробой.Второй механизм возникновения С. п., характерный именно для оптич. частот, имеет чисто квантовую природу. Эл-ны могут отрываться от атомов в результате многоквантового фотоэффекта, т. е. при одновременном поглощении сразу неск. фотонов. Одно-квантовый фотоэффект в случае частот видимого диапазона невозможен, т. к. потенциалы ионизации атомов в несколько раз превышают энергию кванта. Так, напр., энергия фотона рубинового лазера равна 1,78 эВ, а ионизационный потенциал аргона равен 15,8 эВ, т. е. для отрыва эл-на требуется 9 фотонов. Обычно многофотонные процессы маловероятны, но скорость их резко повышается при увеличении плотности числа фотонов, а при тех высоких интенсивностях, при к-рых наблюдают С. п., вероятность их достигает значительной величины. В плотных газах, при давлениях порядка атмосферного и выше, всегда происходит лавинная ионизация, многофотонные процессы явл. здесь лишь причиной появления первых эл-нов. В разреженных же газах и в полях пикосекундных импульсов, когда эл-ны вылетают из области действия поля, не успев испытать много столкновений, лавина не развивается и С. п. возможен только за счёт непосредственного вырывания эл-нов из атомов под действием света. Это возможно только при очень сильных световых полях >107 В/см. При высоких давлениях С. п. наблюдается в гораздо более слабых полях. Весь механизм С. п. сложен и многообразен.

ОСНОВНЫЕ СВЕТОВЫЕ ВЕЛИЧИНЫ

С. п. наблюдается и в конденсированных средах при распространении в них мощного лазерного излучения и может явиться причиной разрушения материалов и оптич. деталей лазерных устройств.

О возможных применениях плазмы, возникающей при С. п., (см. ЛАЗЕРНАЯ ПЛАЗМА).

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.

СВЕТОВОЙ ПРОБОЙ: - то же, что оптический пробой,- см. в ст.Оптическиеразряды.

световой пробой—СВЕТОВОЙ ПРОБОЙ оптический пробой лазерная искра переход вещества в состояние сильно ионизованного горячего газа плазмы iпод действием электромагнитного поля оптической ч...Большая советская энциклопедия
световой пробой—оптический пробой лазерная искра переход вещества в состояние сильно ионизованного горячего газа плазмы См. Плазма под действием электромагнитного поля оптической частот...Большая Советская энциклопедия II
световой пробой—см. Искра лазерная....Большой энциклопедический словарь II
световой пробой—СВЕТОВОЙ ПРОБОЙ см. Искра лазерная....Большой энциклопедический словарь III
световой пробой—СВЕТОВОЙ ПРОБОЙ см. Искра лазерная....Большой Энциклопедический словарь V
световой пробой—см. Искра лазерная.i...Естествознание. Энциклопедический словарь
световой пробой—optical breakdown в тврдом телеem optical damage под действием лазерного излученияem laserinduced breakdown...Русско-английский словарь по физике
световой пробой—свтлове пробиття...Русско-украинский политехнический словарь
световой пробой—СВЕТОВОЙ ПРОБОЙ см. Искра лазерная....Современный энциклопедический словарь
световой пробой—СВЕТОВОЙ ПРОБОЙ см. Искра лазерная....Энциклопедический словарь естествознания