Этот нелинейный мир (1979)

Луч света.

Модель молекулярной кристаллической решетки.

Понятие линейности.

Преломление света в призме.

Опыт, показывающий закон отражения света.

Луч можно делить на части, но в однородной среде он всегда остается прямым.

Воздух, вода могут понизить его силу, но изменить цвет никогда.

Считалось, что свет не в состоянии нарушить гармонических колебаний в молекулах вещества, поэтому яркость его изменяется пропорционально.

Маятники.

Фотография С.И. Вавилова.

В середине 20-х годов он обнаружил необычное поведение световых лучей.

Опыт с конденсированной искрой.

Луч, проходя через урановое стекло непропорционально изменил свою яркость.

Правда нелинейность была едва заметна.

Фотография Вавилова у приборов.

Если бы Вавилов смог бы еще увеличить яркость источника, он обнаружил бы, что темное стекло становится прозрачным, а кривая зависимости круто устремляется вверх.

Это означало, что яркий свет сильно раскачивал молекулярную систему, а значит изменял оптические свойства вещества.

Маятник.

Вавилов понял, что эффект им обнаруженный не единичный, а речь идет о появлении новой науки.

Нелинейная оптика.

Приборы на полках лаборатории.

По его мнению, такие процессы происходили на звездах.

Космос.

Ракета поднимается в космос.

Мощный источник, необходимый для исследований в нелинейной оптике, появился через 40 лет.

Вручение Нобелевской премии за лазер А.М. Прохорову и Н.Г. Басову.

Оказалось, что угол падения лазерного луча не всегда равен углу отражения.

Опыт.

Цвет луча среда может изменить.

Красный и зеленый лазерные лучи генерируют еще один луч - синий.

При большой мощности света лучи приобретают способность самосфокусироваться, вытягиваться в тонкую нить.

Мультфильм, поясняющий прикладное значение лазера.

При помощи лазерного луча предлагалось разрывать заранее выбранные связи в молекулах, создавать вещества с заданными свойствами.

Возможность воздействовать на молекулы ДНК или заглянуть в кладовые природы.

Вид на сталинскую высотку из обсерватории МГУ.

На кафедре волновых процессов физического факультета МГУ был создан коллектив нелинейщиков.

Возглавил его Р.В. Хохлов, доктор физико-математических наук.

Фотографии Р.В. Хохлова с сотрудниками.

Рэм Хохлов - альпинист.

Пилот сажает самолет.

Лазеры стали применяться в оптических дальномерах и локаторах, световолоконных линиях связи.

Лазеры обрабатывают термостойкие материалы.

Научное оборудование.

Лазерная установка.

Лазерный луч строго определенного цвета и может воздействовать на молекулы на весьма ограниченном диапазоне частот.

Фотография Хохлова с соратниками.

Хохлов высказал мысль о возможности плавного изменения частоты лазеров методами нелинейной оптики.

Среда может изменить свет луча, а следовательно, и частоту.

Опыт: лазер испускает невидимый инфракрасный луч.

Поставим на его пути кристалл и луч становится видимым.

Все непросто.

Расположение положение кристалла относительно луча произвольно, да и кристаллов таких не было в природе.

Кристаллы пришлось выращивать в лаборатории.

Образец такого кристалла.

Работа параметрического генератора света.

Палитра частот света становится богаче.

Молекулярная решетка на фоне струн рояля.

Фотография создателей генератора Р.В. Хохлова и С.А. Ахманова.

Ученые за разработку основ нелинейной оптики и параметрического генератора света были удостоены Ленинской премии.

Рэм Хохлов на VI конференции международной ассоциации университетов.

Занятия в МГУ.

Поле, завеянное зерновыми культурами.

Ученые считают, что зеленый лист растения представляет собой батарею, где энергия солнца преобразуется в поток электронов.

Процесс этот мгновенный.

Разряд молнии идет в тысячу раз медленнее.

Свет отражается в капле воды на листке.

Растения в лаборатории.

Нелинейная оптика позволила создать лазер с короткой и мощной вспышкой.

За время вспышки свет успевает пройти всего третью часть миллиметра.

Опыт.

Вид на уборку урожая через лист растения.

Море.

Нелинейная оптика находит применение в деле охраны окружающей среды.

Корабли в море.

Лазерный луч подобно гигантскому зонду проникает в глубины океана.

Эхосигнал сообщает о мельчайших частицах на его пути.

Показания эхолокатора.

Состояние среды определяется прямо на судне.

Ученые пробуют получить энергию, не загрязняя окружающую среду.

Научное оборудование для получения плазмы, источника колоссальной энергии.

Вид на оборудование лаборатории для получения термоядерной реакции.

32 лазерных луча направлены в одну точку, где произойдет слияние ядер дейтерия и трития.

Фотография С.И. Вавилова.

Опыт Вавилова.

Измерительное оборудование во времена Вавилова.