Интенсивность - электромагнитная волна
Cтраница 3
К 1905 г. было выяснено, что максимальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности света, а зависит только от его частоты - увеличение частоты приводит к возрастанию скорости. Установленные экспериментально зависимости не укладываются в рамки классических представлений. Например, скорость фотоэлектронов по классическим понятиям должна возрастать с амплитудой, а следовательно, и с интенсивностью электромагнитной волны. [31]
В колебательном контуре, изображенном на рис. 27.1, происходит лишь обмен энергией между емкостью и индуктивностью, а потери энергии на создание электромагнитных волн в окружающем пространстве очень малы. Поэтому такой колебательный контур называют закрытым. Действительно, закрытый колебательный контур создает настолько слабые волны, что их можно обнаружить только с помощью специальных высокочувствительных устройств. Что же нужно сделать, чтобы увеличить интенсивность электромагнитных волн. [32]
Кроме механизма переориентировки магнитных моментов переменным электромагнитным полем постоянно действует механизм переориентировки магнитных моментов тепловым движением и взаимодействием между атомами. В условиях одновременного действия этих механизмов тепловое движение и взаимодействие атомов производит преимущественно переориентировку магнитных моментов, антипараллельных вектору индукции. Выделяющаяся при этом энергия превращается в теплоту. Переориентировка параллельных индукции поля магнитных моментов осуществляется преимущественно в результате поглощения энергии электромагнитной волны. Поэтому наблюдение парамагнитного резонанса сводится к измерению интенсивности электромагнитной волны, прошедшей через парамагнетик, находящийся в магнитном поле. [33]
Для получения близких к этим частотам электрических колебаний макроскопических вибраторов А. А. Глаголева-Аркадьева в 1922 г. построила прибор, названный ею массовым излучателем. Колесико К, вращающееся вокруг горизонтальной оси, захватывает слой масла с опилками, покрывающий его обод в виде тонкой пленки - своеобразной шины. Сверху к этой шине подводятся концы проводов от индуктора, возбуждающего электрические колебания в опилках. Благодаря непрерывной смене опилок при вращении колесика К они не успевают сгорать от проскакивающих между ними искр. Большое число одновременно возбуждаемых вибраторов обеспечивает достаточную для обнаружения интенсивность электромагнитных волн. Неоднородность размеров и формы отдельных вибраторов вызывает в массовом излучателе одновременные электрические колебания с различными частотами в интервале 1010 - 1012г, перекрывающем промежуток на шкале частот между электрическими колебаниями атомов и макроскопических вибраторов. [34]
 |
Переговорная труба на пароходе.| Рупор ( мегафон дает направленное излучение. [35] |
Электромагнитные волны представляют собой передачу изменений электромагнитного поля. Они, конечно, тоже переносят энергию, но не в форме кинетической и потенциальной энергии частиц среды, а в виде энергии электрического и магнитного полей. Именно в таком виде поступает от Солнца вся энергия, за счет которой поддерживается жизнь на Земле. Общая мощность электромагнитных волн, излучаемых Солнцем, выражается числом в 4 1023 кет. Солнца, на котором находится Земля, это дает интенсивность электромагнитных волн, равную 0 14 вт / см2 fl 4 - 106, или около 2 кал на 1 см2 в минуту. [36]
Для получения близких к этим частотам электрических колебаний макроскопических вибраторов А. А. Глаголева-Аркадьева в 1922 г. построила прибор, названный ею массовым излучателем. В сосуд А ( рис. 3.107) наливается масло со взвешенными в нем мелкими металлическими опилками, непрерывно перемешиваемое мешалкой М, Колесико К, вращающееся вокруг горизонтальной оси, захватывает слой масла с опилками, покрывающий его обод в виде тонкой пленки-своеобразной шины. Сверху к этой шине подводятся концы проводов от индуктора, возбуждающего электрические колебания в опилках. Благодаря непрерывной смене опилок при вращении колесика К они не успевают сгорать от проскакивающих между ними искр. Большое число одновременно возбуждаемых вибраторов обеспечивает достаточную для обнаружения интенсивность электромагнитных волн. Неоднородность размеров и формы отдельных вибраторов вызывает в массовом излучателе одновременные электрические колебания с различными частотами в интервале 10 - 1012 гц, перекрывающем промежуток на шкале частот между электрическими колебаниями атомов и макроскопических вибраторов. [37]
При этом условии имеет место только процесс поглощения энергии электромагнитного поля атомами, находящимися в нижнем состоянии, и переход их в верхнее состояние. Если значение N2 не равно нулю, то коэффициент поглощения Г уменьшается. Из выражения (3.13) очевидно, что член, содержащий N2, характеризует отрицательное поглощение, или излучение, противодействуя процессу поглощения атомами, находящимися в нижнем состоянии. Процесс противодействия, пропорциональный N2, есть процесс вынужденного излучения, характеризующий передачу энергии из среды к полю с помощью атомов, вначале находящихся в верхнем состоянии. Если только N2 может быть больше N, коэффициент поглощения Г становится отрицательным, и интенсивность электромагнитной волны нарастает в процессе ее распространения через среду. Последнее условие устанавливает принцип, на котором основано действие лазера и мазера. [38]
При этом условии имеет место только процесс поглощения энергии электромагнитного поля атомами, находящимися в нижнем состоянии, и переход их в верхнее состояние. Если значение N2 не равно нулю, то коэффициент поглощения Г уменьшается. Из выражения (3.13) очевидно, что член, содержащий УУ2, характеризует отрицательное поглощение, или излучение, противодействуя процессу поглощения атомами, находящимися в нижнем состоянии. Процесс противодействия, пропорциональный N2, есть процесс вынужденного излучения, характеризующий передачу энергии из среды к полю с помощью атомов, вначале находящихся в верхнем состоянии. Если только N2 может быть больше Л / i, коэффициент поглощения Г становится отрицательным, и интенсивность электромагнитной волны нарастает в процессе ее распространения через среду. Последнее условие устанавливает принцип, на котором основано действие лазера и мазера. [39]
Однако это не означает, что атом не может совершить переход с уровня 1 на уровень 2 под действием падающей электромагнитной волны. В этом случае переход может произойти, например, в результате взаимодействия между магнитным полем волны и магнитным дипольным моментом атома. Следовательно, переход, который запрещен в приближении электродипольного взаимодействия, разрешен в приближении магнитодипольного, и наоборот. Полезно также вычислить порядок величины отношения вероятности электродипольного перехода We к вероятности магнитодипольного перехода Wm. Ясно, что расчет относится к двум различным переходам, один из которых разрешен при электродипольном, а другой - при магнитодипольном взаимодействии. Предположим также, что интенсивность электромагнитной волны одна и та же в обоих случаях. [40]
Страницы: 1 2 3