В работе [8] впервые были получены спектры спонтанного ГР в
искусственном опале при возбуждении излучением аргонового лазера
с длиной волны генерации 514,5 нм в оптической схеме обратного
рассеяния на 180
◦
. Для измерений были использованы синтетические
опалы с диаметром шаров 204, 237, 284 и 340 нм.
В зарегистрированном в этой работе спектре ГР присутствовали
шесть хорошо разрешаемых пиков рассеяния в стоксовой и антисток-
совой областях на частотах резонаторных мод в диапазоне 7. . . 27 ГГц
(1 см
−
1
соответствует
3
∙
10
10
Гц). Присутствие антистоксовых спут-
ников объясняется большой “заселенностью” низких энергетических
уровней при комнатной температуре. Как выяснилось, положение в
спектре и относительная интенсивность спутников не зависят от поля-
ризации и угла падения возбуждающего излучения. Кроме того, пара-
метры пиков рассеяния не изменялись при вращении образцов вокруг
нормали к их поверхности в точке падения возбуждающего излучения.
В работе [8] установлена зависимость частоты различных типов аку-
стических мод от диаметра шаров. Как выяснилось, такая зависимость
находится в хорошем согласии с соотношениями (3) и (5).
Наиболее низкий порог ВГР следует ожидать для возбуждения
пульсирующих мод, сопровождающихся осцилляциями плотности
глобул фотонного кристалла, вследствие высокой добротности коле-
баний такого типа. Соответствующие акустические волны характери-
зуются скалярной поляризацией и по своей природе существенным
образом отличаются от акустических волн векторного типа — по-
перечных или продольных акустических волн. Волновое уравнение,
задающее закон распространения скалярных акустических волн, явля-
ется аналогом известного в теории поля уравнения Клейна–Гордона,
описывающего закон движения частиц с отличной от нуля массой
покоя:
Δ
−
1
S
2
∂
2
∂t
2
u
(
~r, t
) =
ω
2
0
S
2
u
(
~r, t
)
,
(6)
где константа
S
имеет смысл групповой скорости распространения
волны при больших значениях волнового числа
k
;
ω
0
= 2
πcν
0
,
ν
0
— соответствующее значение частоты пульсирующей моды;
u
(
~r, t
) =
=
u
0
exp(
i~k~r
−
ωt
)
— вид скалярной волновой функции, задающей
распространение пульсирующего возмущения в пространстве. В со-
ответствии с (6) закон дисперсии для скалярной акустической волны
имеет вид
ω
2
=
ω
2
0
+
S
2
k
2
.
(7)
Как установлено в результате выполненных экспериментов (см.
рис. 2), частотный сдвиг первой стоксовой компоненты ВГР обратно
пропорционален диаметру соответствующих глобул, что согласуется
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 2
13
