Details
Title | Экспериментальное обнаружение просветления пресного льда в оптическом диапазоне вблизи 0 С // Оптика и спектроскопия. – 2023. – Т. 131, № 10. — С. 1374-1379 |
---|---|
Creators | Бордонский Г. С.; Гурулев А. А.; Казанцев В. А.; Середин Д. В. |
Imprint | 2023 |
Collection | Общая коллекция |
Subjects | Физика; Физика твердого тела. Кристаллография в целом; пресный лед; просветление пресного льда; обнаружение просветления льда; экспериментальное обнаружение просветления; оптические диапазоны; температура таяния льда; пластическая деформация; фазовые переходы лед-вода |
UDC | 539.2 |
LBC | 22.37 |
Document type | Article, report |
File type | Other |
Language | Russian |
DOI | 10.61011/OS.2023.10.56889.5302-23 |
Rights | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
Record key | RU\SPSTU\edoc\72445 |
Record create date | 2/9/2024 |
Представлены результаты лабораторных измерений прозрачности блоков пресного льда в оптическом диапазоне в интервале температур от -15 C до 0 C. Исследования были выполнены на двух длинах волн в видимом диапазоне (на длине волны 535 nm) и ультрафиолетовом диапазоне (на длине волны 370 nm). Исследовали лед природного пресного водоема с характерной преимущественной пространственной ориентацией главной оптической оси кристаллов. Установлено, что при приближении к температуре 0 C возникает просветление образца (уменьшение затухания). Эффект возникает в интервале -0.5 C - 0 C. Он определяется возникновением пластической деформации из-за термических напряжений, вызванной начальной стадией фазового перехода лед-вода. При этом кристаллы льда начинают течь вдоль их базисных плоскостей, по которым, как известно, они деформируются при минимальных значениях сдвиговых напряжений. Обнаружено, что эффект проявляется в наибольшей степени при совпадении направления вектора электрического поля волн с базисной плоскостью кристаллов льда. Рассмотрены возможные причины просветления. Наиболее вероятная из них связана с образованием проводящего слоя нанометровой толщины, по которой происходит скольжение частей кристаллов льда. В такой структуре возможно значительное усиление электрических полей, вызванное плазмонными резонансами. Если предполагаемый механизм имеет место, то просветление возможно и по другим направлениям в кристалле в случае приложения к ним значительных механических напряжений, создающих сдвиговые деформации. Просветление в экспериментах с блоками льда толщиной ~10 см составляло значение 3% - 25%. Полученные результаты представляют интерес для решения задач дистанционного зондирования, так как тающий лед является широко распространенным объектом из-за его значительной теплоты фазового перехода. Ранее эффект просветления пресного льда был также обнаружен в микроволновом диапазоне при приближении температуры образца к точке фазового перехода.
Access count: 25
Last 30 days: 3