Scientific journal
International Journal of Experimental Education
ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,399

1 1
1

Метод тепловой линзы широко используется в термооптической спектрометрии, в оптической диагностике материалов [1–5]. В жидких двухкомпонентных средах термолинзовый отклик имеет свои особенности, поскольку кроме обычного теплового отклика, связанного с тепловым расширением среды, здесь могут возникать концентрационные потоки, обусловленные явлением термодиффузии (эффекта Соре) [6–9].В данной работе теоретически исследован термолинзовый отклик дисперсной жидкофазной среды в тонкослойной кювете.

Рассмотрена однолучевая схема измерения термолинзового сигнала в двухкомпонентной жидкофазной среде, коэффициент поглощения которой a целиком определяется дисперсной компонентой с массовой концентрацией C (ivan016.wmf, где ivan017.wmf – константа среды), находится в тонкой кювете толщиной ivan018.wmf. Для нахождения параметров тепловой линзы решается тепловая задача нагрева среды лазерным пучком. Считая, что для малых толщин слоя среды d и окна кюветы L (при ivan019.wmf) можно пренебречь радиальным (вдоль r) тепловым потоком, решается одномерная тепловая задача.

Для линзовой прозрачности кюветы (стационарного значения) получено выражение:

ivan020.wmf. (1)

где l – длина волны излучения, ivan022.wmf – радиус пучка в перетяжке, ivan023.wmf, ivan024.wmf – нелинейный набег фаз в оптической ячейке на оси пучка.

Полученное выражение позволяет рассчитать влияние термодиффузии на величину термолинзового отклика тонкослойной оптической ячейки с двухкомпонентной средой. Результаты проведенного анализа могут быть использованы при экспериментальном определении величин коэффициентов тепломассопереноса в многокомпонентных жидкофазных средах [3,10–14].