Поглощение - энергия - поле
Cтраница 2
Подчеркнем, что величины J3 и а совпадают с величинами р и а, определяемыми параметрами среды и частотой поля [ см. выражения ( 2 - 1 - 11) и ( 2 - 7 - 12) ], лишь в случае распространения однородной волны. В общем случае неоднородной волны величины р и а зависят не только от параметров сред и частоты поля, но и от условий возбуждения электромагнитного поля и характера неоднородностей сред; постоянная затухания а при этом может определять убывание амплитуды не связанное с поглощением энергии поля. В частности, как показано ниже, в среде без потерь может возникнуть и распространяться неоднородная электромагнитная волна, у которой а / 0, однако поглощения энергии не происходит. [16]
Если поле В, поляризованное в плоскости ху, имеет частоту, близкую к частоте прецессии Q, то в соответствии с уравнениями Блоха (2.83) оно вызывает прецессию намагниченности. Это приводит к передаче энергии от поля к спиновой системе. Такое поглощение энергии поля известно как поглощение за счет электронного парамагнитного резонанса. Это явление исследовано более подробно в гл. [17]
 |
Схематич. изображение механизма внешнего фотоэффекта. [18] |
Для этого контролируемый материал, находящийся в катушке колобат. Поле / / создается электромагнитом или пост, магнитом и модуляционной катушкой, помещаемой на одном из его полюсов. Когда частота прецессии магнитного момента протонов вокруг направления поля IJ совпадает с частотой радиочастотного генератора, наступает ядерный магнитный резонанс, сопровождаемый резким поглощением энергии поля колебат. Влажность материала определяется по снижению уровня генерации в контуре. Влагомеры, основанные на этом явлении, позволяют определять влажность материалов, содержащих кристаллизац. [19]
Если на постоянное поле наложить перпендикулярно ему переменное, изменяющееся с частотой со и0, то происходят вынужденные переходы ядер с одного энергетического уровня на другой ( повороты ядер), сопровождающиеся поглощением энергии поля. Процесс размагничивания происходит также по экспоненциальному закону с постоянной времени T-J. Z - фактор насыщения; его величина убывает сростом амплитуды переменного поля Нх. При некотором значении Ht вещество полностью размагничивается, и поглощение энергии поля прекращается. [20]
 |
Схематич. изображение механизма внешнего фотоэффекта. [21] |
Для этого контролируемый материал, находящийся в катушке колебат. Я, направленное перпендикулярно оси катушки. Поле Н создается электромагнитом или пост, магнитом и модуляционной катушкой, помещаемой на одном из его полюсов. Когда частота прецессии магнитного момента протонов вокруг направления поля Я совпадает с частотой радиочастотного генератора, наступает ядерный магнитный резонанс, сопровождаемый резким поглощением энергии поля колебат. Влажность материала определяется по снижению уровня генерации в контуре. Влагомеры, основанные на этом явлении, позволяют определять влажность материалов, содержащих кристаллизац. [22]
Электромагнитное поле теряет энергию в диэлектрическом материале за счет сквозной электропроводности, перемещений слабосвязанных частиц, резонансных колебаний упругосвязанных частиц и за счет неоднородностей диэлектрика. Диэлектрическое поглощение энергии поля зависит от процессов установления поляризации, протекающих в диэлектрике под действием электрического поля. Для поляризации всех видов требуется определенное время. Так, смещение электронов и ионов под действием поля протекает очень быстро - за 10 - 15 и 10 - 13 с, соответственно; поэтому данные виды поляризации не приводят к поглощению энергии поля в С В Ч - диапазоне. Однако при частотах инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов частоты колебаний ионов и электронов совпадают с частотой электромагнитного поля; эти процессы приводят к поглощению энергии. [23]
Электромагнитное поле теряет энергию в диэлектрическом материале за счет сквозной электропроводности, перемещений слабосвязанных частиц, резонансных колебаний упругосвязанных частиц и за счет неоднородностей диэлектрика. Диэлектрическое поглощение энергии поля зависит от процессов установления поляризации, протекающих в диэлектрике под действием электрического поля. Для поляризации всех видов требуется определенное время. Так, смещение электронов и ионов под действием поля протекает очень быстро - за 10 - 15 и 10 - - 13 с, соответственно; поэтому данные виды поляризации не приводят к поглощению энергии поля в С В Ч - диапазоне. Однако при частотах инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов частоты колебаний ионов и электронов совпадают с частотой электромагнитного поля; эти процессы приводят к поглощению энергии. [24]
 |
Векторная диаграмма, иллюстрирующая опрокидывающее воздействие слабого вращающегося поля HI на вектор магнитного момента-ядра ц. [25] |
Если частота вращения ядерного диполя и магнитного поля Нг не совпадает, то единственным результатом их взаимодействия являются слабые периодические возмущения прецессии ядерного магнитного диполя. В этом случае векторы ц и HI будут неподвижны один относительно другого. При таком совпадении частот и направлений вращения вектор ядерного магнитного диполя отклоняется от оси вращения Я0, а именно: если вращение поля Я. Нг отстает по фазе на 90 от вращения диполя, то угол 0 уменьшится. В первом случае наблюдается поглощение энергии поля Н ядерным диполем, во втором, наоборот, поле Ях будет поглощать энергию ядерного диполя. [26]
Парамагнитное вещество, помещенное в постоянное и переменное магнитные поля при известных условиях, поглощает электромагнитную энергию от источника переменного поля. Обладая собственным ( спиновым) магнитным моментом, элементарные частицы вещества стремятся занять одно из двух возможных положений: вдоль поля или против него. При ориентировке против поля частица обладает избыточной энергией ( возбуждена), но без внешних воздействий она может оставаться в этом состоянии сколь угодно долго. Если частоту f переменного магнитного поля выбрать такой, чтобы энергия ее квантов ( hf, где h - постоянная Планка) была равна разности между уровнями энергии частицы при данном магнитном поле, то будет иметь место интенсивный обмен энергии между полем и частицами. Для изолированных частиц оба процесса равновероятны и поглощение энергии поля отсутствует. Если же частицы взаимодействуют, их тепловое хаотическое движение делает преобладающей ориентировку их по полю; при этом более вероятным процессом являются захват энергии частицами и рассеивание ее в виде тепла. [27]
Поле действует на тела с определенными силами. Однако не имеет смысла говорить о механических силах, действующих на поля. Поэтому с точки зрения полевого взаимодействия третий закон Ньютона может нарушаться: на тело действует сила, но нет силы противодействия, действующей на другое тело. Закон сохранения импульса, однако, остается верным, так как импульсом могут обладать не только тела, но и поля. Импульс поля проявляется в изменении импульса тела, излучившего или поглотившего энергию поля. При излучении тело теряет импульс, уносимый полем, при поглощении оно приобретает импульс за счет поглощения энергии поля. [28]
Страницы: 1 2