Вынужденное колебание - свободный электрон
Cтраница 1
Вынужденные колебания свободных электронов под действием поля падающей иа границу металла электромагнитной волны, происходящие в примыкающем к этой границе тонком слое, создают сильную отраженную волну. Ее интенсивность может приближаться к интенсивности падающей волны. Вследствие большой плотности свободных электронов ( около 1022 см-3) даже сравнительно тонкие слои металла отражают большую часть падающего на них света и поэтому практически непрозрачны в оптическом диапазоне. Благодаря высокой отражательной способности металлы играют важную роль в оптике: поверхности некоторых металлов служат прекрасными зеркалами. [1]
Вследствие инерции электронов амплитуда вынужденных колебаний свободных электронов среды уменьшается с ростом частоты волн, а вместе с тем уменьшается и влияние вторичных волн на фазовую скорость волн в среде. А так как вторичные волны в этом случае увеличивают фазовую скорость в среде, то ослабление вторичных волн приводит к уменьшению фазовой скорости волн в среде. В первом случае частота волны при своем увеличении приближается к собственной частоте электронов среды, амплитуда их вынужденных колебаний растет ( как всегда при приближении к резонансу), вторичные волны усиливаются и все сильнее уменьшают фазовую скорость. Во втором случае увеличение частоты волны приводит к уменьшению амплитуды колебаний. Вторичные волны становятся слабее, что приводит к уменьшению фазовой скорости. [2]
Взаимодействие света с металлом приводит к возникновению вынужденных колебаний свободных электронов, находящихся внутри металлов. Такие колебания вызывают вторичные волны, приводящие к сильному отражению света от металлической поверхности и сравнительно слабой волне, идущей внутрь металла. Чем больше электропроводность металлов, тем сильнее происходит отражение света от их поверхности. В идеальном проводнике, для которого а - оо, поглощение полностью отсутствует и весь падающий на его поверхность свет отражается. Поэтому заметный слой металла является непрозрачным для видимого света. Сильное поглощение проникающей внутрь металла световой волны обусловлено превращением энергии волны в джоулево тепло благодаря взаимодействию почти свободных электронов, испытывающих вынужденные колебания под действием световой волны. [3]
Вследствие инерции электронов ( см.) амплитуда вынужденных колебаний свободных электронов среды уменьшается с ростом частоты волны, а вместе с тем уменьшается и влияние вторичных волн на фазовую скорость волн в среде. А так как вторичные волны в этом случае увеличивают фазовую скорость в среде, то ослабление вторичных волн приводит к уменьшению фазовой скорости воля в среде. [4]
Вследствие инерции электронов ( см.) амплитуда вынужденных колебаний свободных электронов среды уменьшается с ростом частоты волны, а вместе с тем уменьшается и влияние вторичных волн на фазовую скорость волн в среде. А так как вторичные волны в этом случае увеличивают фазовую скорость в среде, то ослабление вторичных волн приводит к уменьшению фазовой скорости волн в среде. [5]
Электромагнитные волны, излученные антенной радиопередатчика, вызывают вынужденные колебания свободных электронов в любом проводнике. Напряжение между концами проводника, в котором электромагнитная волна возбуждает вынужденные колебания электрического тока, пропорционально длине проводника. [6]
При построении строгой физической теории, описывающей отражение электромагнитных волн металлами, необходимо учитывать вторичные волны, обусловленные вынужденными колебаниями свободных электронов, плотность которых внутри металла весьма велика. Такая теория должна быть сугубо квантовой, так как электроны в металле подчиняются законам не классической, а квантовой физики. Изложение подобной теории выходит далеко за пределы этой книги. [7]
Вынужденные колебания свободных электронов ионосферы происходят в про-тивофазе с действующей силой и вызывают поляризацию плазмы в сторону, противоположную электрич. [9]
Особенности отражения света от металлической поверхности обусловлены наличием в металлах большого числа электронов, настолько слабо связанных с атомами металла, что для многих явлений эти электроны можно считать свободными. Вторичные волны, вызванные вынужденными колебаниями свободных электронов, порождают сильную отраженную волну, интенсивность которой может достигать 95 % ( и даже больше) интенсивности падающей, и сравнительно слабую волну, идущую внутрь металла. Так как плотность свободных электронов весьма значительна ( порядка 1022 в 1 см3), то даже очень тонкие слои металла отражают большую часть падающего на них света и являются, как правило, практически непрозрачными. Та часть световой энергии, которая проникает внутрь металла, испытывает в нем поглощение. Свободные электроны, приходя в колебание под действием световой волны, взаимодействуют с ионами металла, в результате чего энергия, заимствованная от электромагнитной волны, превращается в тепло. [10]
Особенности отражения света от металлической поверхности обусловлены наличием в металлах большого числа электронов, настолько слабо связанных с атомами металла, что для многих явлений эти электроны можно считать свободными. Вторичные волны, вызванные вынужденными колебаниями свободных электронов, порождают сильную отраженную волну, интенсивность которой может достигать 95 % ( и даже больше) интенсивности падающей, и сравнительно слабую волну, идущую внутрь металла. Так как плотность свободных электронов весьма значительна ( порядка 102а в 1 см3), то даже очень тонкие слои металла отражают большую часть падающего на них света и являются, как правило, практически непрозрачными. Та часть световой энергии, которая проникает внутрь металла, испытывает в нем поглощение. Свободные электроны, приходя в колебание под действием световой волны, взаимодействуют с ионами металла, в результате чего энергия, заимствованная от электромагнитной волны, превращается в тепло. [11]
В отличие от диэлектриков все металлы характеризуются наличием свободных электронов проводимости. Под действием падающего на металл излучения в металле индуцируются вынужденные колебания свободных электронов, которые создают сильную отраженную волну, исходящую от поверхности металла в окружающее пространство. [12]
Если она меньше 1, то вещество обладает сильным поглощением. Под действием падающего на металл излучения в нем возбуждаются вынужденные колебания свободных электронов, которые создают сильную отраженную волну. Таким образом, то что обычно Именуется поглощением излучения в металле, на самом деле есть затухание электромагнитных волн в нем с отбрасыванием большей части потока энергии в виде вторичных, отраженных волн. [13]
Электромагнитная теория света объясняет эти факты. Стекло и алмаз - диэлектрики, а диэлектрики прозрачны для электромагнитных волн. Тонкий слой серебра или другого металла, нанесенный на лист стекла, делает этот лист непрозрачным для электромагнитных волн. Падающая электромагнитная волна возбуждает в проводящем слое вынужденные колебания свободных электронов с частотой, равной частоте колебаний вектора напряженности электрического поля в электромагнитной волне. Эти колебания электронов и порождают отраженную электромагнитную волну. Таким образом объясняется способность зеркала отражать падающий на него свет. [14]
При х1 в слое вещества толщиной х К излучение ослабляется в е4я раз. При бо льших значениях показателя поглощения % ослабление получается еще более высоким, а глубина проникновения соответственно уменьшается, что ведет к возрастанию отражательной способности вещества. Такие вещества с х1, согласно терминологии Планка, обладают характерным металлическим отражением. Под действием падающего на металл излучения в нем индуцируются вынужденные колебания свободных электронов, которые создают сильную отраженную волну, исходящую от поверхности металла в окружающее пространство. [15]
Страницы: 1