ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Классическая теория электромагнитного излучения из "Оптика " Излучение линейного гармонического осциллятора. Рассмотрим излучение атома на основе модели линейного гармонического осциллятора. Нейтральный атом можно рассматривать как совокупность гармонических осцилляторов (колеблющихся диполей). Такое уподобление связано с тем, что излучение изолированного атома эквивалентно излучению совокупности гармонических осцилляторов. [c.29] Следовательно, световые волны излучаются при ускоренном движении электрических зарядов. [c.32] Следует отметить, что этот вывод верен при условии v ас. Однако в материальной среде тела могут двигаться со скоростью, большей скорости света в данной среде . Можно доказать, что если заряженная частица движется со скоростью, большей скорости света в данной среде, то она излучает электромагнитную энергию даже при равномерном прямолинейном движении (эффект Вавилова — Черенкова). [c.32] Так как средняя кинетическая энергия гармонического осциллятора равна средней потенциальной, т. е. [c.33] Для оптических частот (vq = 10 с ) Q 10 . Следовательно, потеря энергии осциллятора вследствие излучения настолько мала, что можно было бы взять среднюю энергию для большого числа колебаний и это среднее считать медленно меняющейся во времени функцией. [c.33] Продолжительность излучения осциллятора. Найдем закон убывания энергии осциллирующей системы во времени. Очевидно, изменение энергии осциллятора в единицу времени определится выражением (2.40), т. е. [c.34] Следовательно, продолжительность излучения весьма мала, т. е. каждый осциллятор излучает энергию за весьма короткий промежуток времени. Однако если обратить внимание на то, что период колебания осциллятора, излучающего видимый свет, составляет величину порядка 10 с, то легко увидеть, что за время излучения, т. е. за время, в течение которого энергия уменьшается в е раз, осциллятор совершает число колебаний порядка миллиона. [c.35] Лучистое трение. Как мы видели, при свободном колебании осциллятора благодаря излучению электромагнитная волна уносит с собой энергию, в результате чего колебания осциллятора становятся затухающими и его энергия убывает со временем согласно закону (2.46). Аналогичная картина встречается в механике, при рассмотрении распространения упругих волн в различных средах в процессах, связанных с электрическими колебаниями. При механических колебаниях в вязкой среде из-за противодействия силы вязкого трения наблюдается затухание колебаний, так как часть колебательной энергии превращается в тепло. [c.35] Величину силы лучистого трения можно вычислить, воспользовавшись законом сохранения энергии, согласно которому работа силы трения за определенный промежуток времени должна равняться энергии, излученной осциллятором за этот же промежуток времени. [c.35] Следовательно, сила лучистого трения пропорциональна третьей производной смещения по времени. [c.36] Если амплитуда о (О и фаза ф (t) меняются во времени относительно медленно по сравнению с основными колебаниями с частотой со, то волны, вызванные колебанием типа (2.56), на-зьшаются квазимонохроматическими. [c.37] Сделаем еще одно замечание. Как мы видели, формулы (2.54) и (2.55) имеют место, пока сила трения излучения значительно мала по сравнению с квазиупругой силой, т. е. [c.37] Вернуться к основной статье