Колебание - диполя
Cтраница 2
Внося же в уравнение (101.14) значение диэлектрической постоянной, измеренное в постоянном или медленно переменном поле, мы можем, очевидно, определить значение показателя преломления лишь для сравнительно длинных электромагнитных волн, период которых весьма велик по сравнению с собственным периодом колебания диполей диэлектрика. Для такого рода волн формула (101.14) действительно подтверждается опытом. [16]
Под действием высокочастотного электрического поля в диэлектрике происходит непрерывная переориентация дипольных моментов. Колебания диполей отстают по фазе от колебаний напряженности электрического поля. [17]
Так как пути, которые проходит падающий луч от источника до точек А или В, имеют различную длину, наведенные в А и В колеблющиеся диполи находятся в различных фазах. Исходящие из А и В вследствие колебаний диполей шарообразные волны в зависимости от положения точки наблюдения проявляют неодинаковую разность фаз, В направлении точки 2 разность фаз полностью отсутствует, в обратном направлении к точке 1 разность хода является максимальной. [18]
Согласно уравнению (6.1), дипольные моменты возбуждают моду поля. Уравнение же (6.2) говорит нам о том, что лазерная генерация вызывает колебания диполей. В соответствии с уравнением (6.3) совместное действие диполей и светового поля вызывает временные изменения инверсии. Совершенно очевидно, что эти три фактора - мода лазера, атомные дипольные моменты и атомная инверсия - взаимосвязаны. [19]
За ширину полосы поглощения условно принимают расстояние между двумя точками А и В, где ордината достигает половины максимальной. Так как большинство веществ имеет сложный состав, то имеется не одна собственная частота колебаний диполей, а набор таких частот. Поэтому на кривой поглощения может быть несколько полос. Спектр пропускания представляет собой зависимость коэффициента пропускания от частоты падающего света. [20]
Важной характеристикой фотолюминесценции является поляризация флуоресценции. Если на вещество падает поляризованный свет, то он преимущественно возбуждает те молекулы, в которых направление колебания осциллирующих диполей совпадает с направлением электрического вектора возбуждающего светового пучка. Поэтому несмотря на то что молекулы в растворе ориентированы хаотично, возбуждению подвергаются лишь те из них, которые обладают соответствующей ориентацией. Если время жизни возбужденного состояния велико по сравнению со временем, необходимым для дезориентации молекул вследствие вращения, этот процесс дезориентации происходит еще до того, как появится заметная флуоресценция. Если же скорость вращательного движения мала по сравнению со временем жизни возбужденного состояния, то свет флуоресценции испускается до завершения дезориентации. При этом осцилляторы, ответственные за флуоресцентное излучение, ориентированы в той же плоскости, в которой они были ориентированы в момент поглощения, так что флуоресцентное излучение оказывается частично поляризованным. В очень вязких растворителях даже малые молекулы могут сохранять ориентацию за время испускания флуоресценции. Крупные молекулы, такие, как белки, сохраняют свою ориентацию в течение периода времени, который достаточно велик по сравнению со временем испускания флуоресценции, поэтому их флуоресценция частично поляризована. [21]
 |
Индикатрисы диполь-ного рассеяния падающего слева неполяризованного ( естественного ( а и линейно поляризованного ( б света. [22] |
Напряженность поля Е ( г), действующего в точке г, в общем случае отличается от напряженности поля падающего излучения. При суммировании вкладов элементарных диполей в ф-ле ( 2) следует учитывать интерференцию рассеянных волн, поэтому существенны фазы колебаний диполей и запаздывание прихода волн от них в место наблюдения. [23]
Здесь целесообразно сделать одну оговорку. Те характерные частоты, которые находятся в опытах по поглощению электромагнитных волн и которые играют важную роль при описании ряда физических процессов в жидкости, вообще говоря, не совпадают с собственными частотами колебаний отдельных диполей. Дело в том, что в жидкости диполи взаимодействуют друг с другом, поэтому практически во всех интересующих нас случаях мы должны рассматривать не колебания независимых осцилляторов, а коллективные колебания всей системы. Благодаря связи между ними система совершает колебания уже не с частотой со0, а с одной из двух отличных от ш0 частот: со0 Аю и со0 - АИ. Таким образом, вместо двух осцилляторов с одинаковой частотой такая система лучше описывается набором двух эффективных осцилляторов с разными частотами. В системе из большого числа молекул каждому типу физически одинаковых осцилляторов соответствует свой набор эффективных осцилляторов, причем их собственные частоты лежат в определенном более или менее широком интервале. [24]
Полупроводники, кристаллическая решетка которых содержит атомы различного типа, можно рассматривать как систему электрических диполей. Диполи наиболее интенсивно поглощают энергию излучения на собственных частотах колебаний. Колебания диполей сложны, а поэтому спектр решеточного поглощения состоит из нескольких областей. На рис. 7.2 решеточному поглощению соответствует участок 5 далекой инфракрасной части оптического диапазона. Поглощение сопровождается генерацией большого числа фононов. Увеличивается тепловая энергия полупроводника, изменяются подвижность и энергия свободных носителей, повышается их концентрация. [25]
 |
Формирование двух-импульсного эха. 1, 2 - падающие импульсы. 3 - сигнал затухания свободной поляризации. 4 - импульс фотонно-ю ixa. [26] |
Это уменьшение обусловлено, во-первых, действием процессов необратимой релаксации ( см. Двухуровневая система), к-рые ведут к потере когерентного возбуждения отд. Во-вторых, оно связано с расфазировкой колебаний диполей, вызванной различием их собств. [27]
Важной характеристикой фотолюминесценции является поляризация флуоресценции. Каждую молекулу можно рассматривать как колебательный контур - элементарный осциллятор, который способен поглощать и испускать излучение не только вполне определенной частоты, но и с определенной плоскостью колебания. Если на вещество падает поляризованный свет, то он преимущественно возбуждает те молекулы, в которых направление колебания осциллирующих диполей совпадает с направлением электрического вектора возбуждающего светового пучка. Поэтому несмотря на то что молекулы в растворе ориентированы хаотично, возбуждению подвергаются лишь те из них, которые обладают соответствующей ориентацией. Если же скорость вращательного движения мала по сравнению со временем жизни возбужденного состояния, то свет флуоресценции испускается до завершения дезориентации. При этом осцилляторы, ответственные за флуоресцентное излучение, ориентированы в той же плоскости, в которой они были ориентированы в момент поглощения, так что флуоресцентное излучение оказывается частично поляризованным. В очень вязких растворителях даже малые молекулы могут сохранять ориентацию за время испускания флуоресценции. Крупные молекулы, такие, как белки, сохраняют свою ориентацию в течение периода времени, который достаточно велик по сравнению со временем испускания флуоресценции, поэтому их флуоресценция частично поляризована. [28]
Стало быть, и амплитуда переменного вектора поляризации диэлектрика Р, а вместе с тем и амплитуда вектора электрической индукции D eE должны существенно зависеть от периода или длины световой волны. Таким образом, при учете особенностей микроскопического строения диэлектриков мы должны прийти к определенной зависимости значения диэлектрической проницаемости от длины волны, а стало быть, согласно уравнению (101.14), и к выяснению явлений дисперсии света. Внося же в уравнение (101.14) значение диэлектрической проницаемости, измеренное в постоянном или медленно переменном поле, мы можем, очевидно, определить значение показателя преломления лишь для сравнительно длинных электромагнитных волн, период которых весьма велик по сравнению с собственным периодом колебания диполей диэлектрика. Для такого рода волн формула (101.14) действительно подтверждается опытом. [29]
 |
Лучи волн УКВ при больших высотах антенн. [30] |
Страницы: 1 2 3