Большая Советская Энциклопедия (МН)
Шрифт:
Основная трудность наблюдения М. п. — их чрезвычайно малая вероятность по сравнению с однофотонными процессами. В оптическом диапазоне до появления лазеров наблюдались только двухфотонные процессы при рассеянии света: резонансная флуоресценция (см. Люминесценция ), релеевское рассеяние света, Мандельштама — Бриллюэна рассеяние и комбинационное рассеяние света . При резонансной флуоресценции (рис. , а) атом или молекула поглощают в элементарном акте одновременно один фотон возбуждающего излучения ћ w1 и испускают один фотон ћ w2 той же самой энергии. Рассеивающий атом при этом снова оказывается на том же самом уровне энергии E1 .
Представление о М. п. возникло в квантовой теории поля для описания взаимодействия излучения с веществом. Это взаимодействие описывается через элементарные однофотонные акты поглощения и испускания фотонов, причём р– приближению теории возмущений соответствует элементарный акт с одновременным участием р фотонов; р– фотонный переход можно рассматривать как переход, происходящий в р этапов через р — 1 промежуточных состояний системы: сначала поглощается (или испускается) один фотон и система из состояния E переходит в состояние E1 , затем поглощается (или испускается) второй фотон и система оказывается в состоянии E2 и т. д.; наконец, в результате р элементарных однофотонных актов система оказывается в конечном состоянии Eр .
В случае М. п. с поглощением или вынужденным испусканием р фотонов одинаковой частоты w величина вероятности перехода пропорциональна числу фотонов этой частоты в степени р , т. е. интенсивности излучения в этой степени.
Вероятность М. п. с участием р фотонов отличается от вероятности М. п. с участием (р — 1) фотона множителем, который в оптическом диапазоне для нерезонансных разрешенных дипольных электрических переходов (см. Квантовые переходы ) ~ (Есв/Еат )2 , где Есв — амплитуда напряжённости электрического поля излучения, Еат — средняя напряжённость внутриатомного электрического поля (~ 109 в/см ). Для всех нелазерных источников излучения Есв << Еат и с увеличением числа фотонов вероятность перехода резко уменьшается. В случае лазерных источников уже достигнуты столь большие плотности мощности излучения (1015вт/см2 ), что Есв/Еат ~ 1 и вероятности М. п. с участием большого числа фотонов становятся сравнимыми с вероятностями однофотонных переходов.
Правила отбора для М. п. отличны от правил отбора для однофотонных. В системах с центром симметрии дипольные электрические переходы с участием чётного числа фотонов разрешены только между состояниями с одинаковой чётностью, а с участием нечётного числа фотонов — между состояниями с разной чётностью. На новых правилах отбора для М. п. основано одно из наиболее принципиальных применений М. п. — многофотонная спектроскопия. Измерение спектров многофотонного поглощения позволяет оптическими методами исследовать энергетические состояния, возбуждение которых запрещено из основного состояния в однофотонных процессах.
В отличие от однофотонных процессов, закон сохранения энергии при М. п. может быть выполнен при результирующем переходе атома из более низкого в более высокое энергетическое состояние не только с поглощением, но и с испусканием отдельных фотонов. Поэтому М. п. лежат в основе методов преобразования частоты излучения лазеров и создания новых перестраиваемых по частоте лазерных источников излучения (генераторов гармоник, генераторов комбинационных частот, параметрических генераторов света и т. п.). На основе М. п. возможно также создание перестраиваемых по частоте источников мощного оптического излучения.
Лит.: Бонч-Бруевич А. М., Ходовой В. А., Многофотонные процессы, «Успехи физических наук», 1965, т. 85, в. 1, с. 3—67; их же, Многофотонные процессы в оптическом диапазоне, «Изв. АН БССР, сер. физико-математических наук», 1965, № 4, с. 13—32.
В. А. Ходовой.
Схемы квантовых переходов для двухфотонных процессов; а — в случае резонансной флуоресценции; б — комбинационного рассеяния и рассеяния Мандельштама — Бриллюэна; в — двухфотонного возбуждения.
Многоцветная печать
Многоцве'тная печа'ть, способ получения цветных отпечатков (репродукций) путём последовательного печатания на бумагу (или другой материал) с печатных форм на машине или станке. Цветные репродукции могут быть изготовлены любым способом печати (высоким, плоским и глубоким). Общим для всех способов является получение цветного оттиска определённым числом печатных красок, причём число печатных форм, с которых производится печатание, соответствует числу используемых красок.
Цветная полиграфическая репродукция появилась на заре печатания (оттиски с гравюр на дереве или металле раскрашивались от руки). М. п. начали применять после изобретения в конце 18 в. литографии , когда для каждого цвета оригинала изготавливалась на литографском камне отдельная печатная форма. Цветная литография получила название хромолитографии. Создание цветочувствительных фотографических слоёв в конце 19 в. и другие достижения фотографической техники (более совершенная оптика, светофильтры, мощные источники света) привели к замене ручных способов изготовления печатных форм для цветной репродукции фотомеханическими способами.
Основная задача М. п. — получить с помощью определённого количества цветных красок на каждом участке оттиска цветные изображения, идентичные по цвету и рисунку данному участку оригинала. Исходя из теории трёхкомпонентности зрения, многообразие цветов на цветной репродукции достигается в результате трёхцветного синтеза, основанного на субтрактивном способе воспроизведения, т. е. на принципе образования цвета путём субтракции (вычитания) каких-либо лучей из состава белого света (см. Цветовые измерения ). Любой цвет и, следовательно, любой многоцветный оригинал может быть воспроизведён тремя красками: пурпурной (синевато-красной), голубой (зеленовато-синей) и жёлтой. Каждая из этих красок имеет максимальное поглощение в одной зоне спектра и максимум отражения в двух других зонах. Из-за прозрачности красок при наложении их в равных количествах практически не получается чёрного цвета. Этот недостаток восполняется применением четвёртой краски — чёрной. Поэтому рекомендуется использовать не трёх-, а четырёхкрасочный синтез. Результаты цветового синтеза при М. п. зависят от цветового охвата комплекта (триады) красок, т. е. от предельного количества цветовых тонов, которое может быть получено при их сочетании в разных количествах, а также от свойств поверхности применяемой бумаги (или другого материала). В тех случаях, когда основной комплект красок не обеспечивает воспроизведения определённого цвета, сюжетно важного для данного оригинала, кроме основной триады красок, применяют дополнительно ещё какую-либо цветную краску, например зелёную или фиолетовую, или «под золото».
Процесс получения цветной репродукции состоит из трёх основных частей. Первая часть — аналитическая (или цветоделение ) — может быть осуществлена фотографическим или электронным цветоделением. Вторая — переходная (или градационный процесс) — состоит в получении градаций цветоделённого изображения и включает изготовление цветоделённых полутоновых или растровых негативов и диапозитивов (см. Растр полиграфический) и печатных форм. Третья часть — синтетическая — состоит в получении цветных печатных оттисков.