ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рассеяние электромагнитного излучения в диэлектриках из "Методы теории теплообмена " Важная для теории и практики задача рассеяния электромагнитного излучения в диэлектриках может быть рассмотрена с применением полученных выше уравнений Максвелла. [c.93] Будем полагать, что средняя длина свободного пробега молекул I среды намного меньше длин волны излучения % и параметры среды не зависят от частоты [66]. [c.93] Из условия 1(0 следует, что диэлектрическая среда может быть описана некоторым феноменологическим параметром — коэффициентом диэлектрической проницаемости е (физический смысл его подробно рассматривается в главе 4). Рассеяние электромагнитного излучения происходит в случае, если этот параметр не постоянен по пространству, т. е. среда неоднородна. [c.93] Причиной неоднородности может служить тепловое движение молекул, вызывающее, в частности, изменение (флуктуации) плотности. При этом устанавливается связь между изменением плотности Др и Ае. Такого рода термодинамический расчет выполнен для жидкостей, в том числе растворов, а также кристаллов. В работах Л. Мандельштама, Г. Ландсберга и А. Шубина, М. Леонтовича были получены экспериментальные и теоретические данные по рассеянию в кристаллах для случая, когда в кристалле существует градиент температур, что особенно важно для задач теплового излучения. Рассмотрим сначала случай изотермической среды, полагая, что причины рассеяния излучения — изменение плотности среды Лр. [c.93] Эйнштейном был предложен метод, позволяющий определить параметры рассеиваемого поля через изменение плотности. [c.95] Здесь учтено изменение плотности р, температуры Т, концентрации с. Первые два числа необходимо учитывать при рассеянии в чистой жидкости или газе последний член характерен для растворов и смесей газов. [c.95] Для монохроматического излучения рассеянный свет имеет ту же длину волны, что и падающий. [c.96] Большое значение для развития теории рассеяния имели работы Л. Мандельштама, который показал, что теория флуктуаций плотности Эйнштейна приводит к результатам, аналогичным теории Дебая для теплоемкости твердого тела (она достаточно подробно изложена в первой части курса, 4.2, стр. 236). Напомним, что по теории Дебая энергия, приходящаяся на ЪМ степени свободы осцилляторов твердого тела, рассматривается как энергия ЪМ упругих волн, т. е. энергия теплового движения в твердом теле принимается эквивалентной энергии упругих волн. Рассеянный свет в этом случае рассматривается, как результат дифракции электромагнитиых волн на упругих дебаевских волнах. [c.96] В опытах Г. Ландсберга и А. Шубина исследования проводились на кристалле кварца достаточно большого размера (3,9 х 3,4 х 3,1 см), причем электромагнитная волна (белый свет) направлялась через верхний (горячий) торец к нижнему (холодному) торцу. Температура торцов измерялась термопарами, а интенсивность — в 3-х точках по высоте образца. Зависимость интенсивности от градиента температур определяется от степени затухания упругих волн Дебая в теле. Если размер кристалла мал, упругие волны, ответственные за расстояние, практически не затухают и интенсивность рассеяния не будет зависеть от градиента, даже при большой величине последнего. Этот факт — с точностью до 1 % — и был подтвержден в опытах. [c.97] Интенсивность рассеяния может быть связана с другими параметрами теплового потока. В более общем случае необходимо учесть также поглощение среды, определяемое коэффициентом поглощения. Такие задачи рассматриваются в следующей главе. [c.97] Вернуться к основной статье