Плотность излучения

Вследствие многократных отражений плотность излучения с поверхности частиц, находящихся в дисперсной среде, всегда больше, чем излучение поверхности изолированной частицы при тех же прочих условиях. Невозможно разделить собственное и отраженное фо- [c.158]

Определив среднюю оптическую плотность изображения всей окружающей модель дисперсной среды из отношения ее к оптической плотности изображения а. ч. тела, можно найти всл- В результате взаимодействия частиц плотность потока излучения слоя будет всегда больше, чем плотность излучения отдельной частицы. [c.174]

Выше было показано, что плотность излучения замкнутой полости зависит только от температуры стенок и совершенно не зависит ни от ее формы, ни от оптических свойств. Перейдем теперь к полости, применяемой на практике и имеющей в стенке небольшое отверстие, через которое излучение выпускается. Проблема состоит в том, чтобы строго вычислить, насколько это излучение отличается от излучения черного тела для данной геометрии и материала. Вопрос этот чрезвычайно [c.326]

Оба описанных выше метода требуют применения дополнительного источника теплового излучения. В промышленности широкое применение нашел другой, более простой метод [35]. Вместо отдельного дополнительного источника здесь используется сама поверхность совместно с позолоченным полусферическим зеркалом, которое находится в контакте с поверхностью или в непосредственной близости от нее. Для измерений плотности излучения внутри полусферы в качестве детектора используется кремниевый фотоэлемент. Если полусфера является идеальным отражателем (коэффициент отражения золота в инфракрасной области больше 99%), а площадь поверхности полусферы, занятая кремниевым элементом, пренебрежимо мала. [c.391]

Отношение плотности лучистого потока, испускаемого в бесконечно малом интервале длин волн, к величине этого интервала длин волн есть спектральная плотность излучения, измеряемая в ваттах на кубический метр (Вт/мЗ). [c.14]

Рис. 1-2. Плотность излучения абсолютно черного тела в зависимости от длины волны и температуры.

Рис. 1-5. Спектральная плотность излучения серых тел в зависимости от их степени черноты при Г=1200 К.

Так как объемная плотность излучения есть величина, прямо пропорциональная излучательной способности, то из (14.12) получаем [c.327]

Этот процесс называется поглощением. В отличие от спонтанного излучения вероятность вынужденного перехода с основного состояния в возбужденное будет пропорциональна плотности излучения, вызвавшего этот переход. [c.339]

Вывод формулы Планка. Рассмотрим равновесную систему, состояш,ую из излучения и атомов, находяш,ихся внутри замкнутой полости с постоянной температурой стенок. Для простоты будем полагать, что атомы могут находиться в двух энергетических состояниях Ех и 2 (рис. 15.1). Пусть 1 и 2 — числа атомов, находящихся в состояниях Е-х и 2, W (V, Т) — объемная плотность излучения, Т — температура стенок полости. [c.340]

Если подставить в (15.10) выражения (15.7)— (15.9) и воспользоваться тем, что hv = 2 — 1, то, очевидно, получится выражение для плотности излучения w (v, Т). Однако получающееся при этом выражение для w (v, Т), как легко убедиться, не соответствует формуле Планка. [c.340]

Учет ширины энергетических уровней. Выражение (17.6) получено для бесконечно узких энергетических уровней, ДЛЯ которых линия поглощения, соответствующая переходу Ei Е , настолько узкая, что объемную спектральную плотность излучения w (v) можно считать постоянной в пределах ширины этой линии поглощения. Однако, как уже мы отметили, энергетические уровни не яв- [c.380]

Для характеристики равновесного теплового излучения важна не только объемная плотность энергии, но и распределение этой энергии по спектру. Поэтому будем характеризовать равновесное излучение, изотропно заполняющее пространство внутри полости, с помощью функции Uy — спектральной плотности излучения, т.е. средней энергии единицы объема электромагнитного поля, [c.400]

Ранее неоднократно отмечалось, что свет, излучаемый атомами, не является строго монохроматическим и состоит из спектральных составляющих, которые расположены в некотором интервале частот, имеющем определенную конечную ширину (см. 158). Все изложенное в настоящем параграфе относилось к так называемой интегральной интенсивности спектральной линии, т. е. к сумме всех ее монохроматических составляющих. Если применяется спектральный аппарат достаточно высокой разрешающей силы, то можно измерить и спектральную плотность излучения внутри линии, или, как говорят, контур спектральной линии. [c.737]

Нелинейная зависимость испускаемой мощности (со) от плотности излучения (со) получила название эффекта насыщения. [c.777]

И ао((о) — ненасыщенный коэффициент усиления, а величина щ равна такой плотности излучения, при которой а(ш) уменьшается в 2 раза в сравнении с ао(со). Подставляя выражение (225.5) для а((о) в равенство (225.3), можно найти стационарное значение г/(со) внутри резонатора [c.782]

Если усиление в среде компенсирует потери при отражениях, т. е. г ехр [a(oj)L] = 1, то при выполнении интерференционного условия интенсивность обращается в бесконечность. Последнее означает бесконечную спектральную плотность излучения для частот, задаваемых (228.3), т. е. генерацию монохроматических излучений с указанными частотами. Полная же интенсивность определяется эффектом насыщения и находится из условия a( o)L = = —In г, что было уже выяснено в 225. [c.798]

Спектральная плотность излучения 734 [c.925]

Поскольку при Г оо спектральная плотность излучения и должна неограниченно возрастать, то, полагая знаменатель выражения (35.9) равным нулю, имеем [c.270]

Известно, что квантовая теория поглощения света исходит из того, что явление возникает тогда, когда энергия квантов света, падающего на вещество, имеет величину, равную разности уровней энергии данного вещества к = Еп — Е1, где Е и Еп — энергии нижнего невозбужденного и верхнего возбужденного уровней соответственно. Здесь в каждом акте взаимодействия света и вещества поглощается один фотон и поэтому процесс является однофотонным. При облучении вещества очень мощными световыми потоками от лазеров, дающих большую плотность излучения, может иметь место поглощение нескольких фотонов в одном элементарном акте таким образом, чтобы выполнить условие Л Ат= п — ь В этом случае происходит многофотонное поглощение (рис. 36.6, а). Величина энергии каждого фотона здесь в N раз меньше энергии фотона, который поглощается в однофотонном акте. Многофотонные процессы поглощения могут происходить не только при наличии фотонов одного сорта, но и в том случае, если имеются фотоны различных энергий (рис. 36.6, б). Например, может происходить двухфотонное поглощение, удовлетворяющее уравнению hvl+hv2=En—El. [c.311]

Тепловое излучение. Вокруг любого тела существует излучение, возникаюш,ее в результате испускания телом электромагнитных волн за счет внутренней (тепловой) энергии тела . Это излучение называют тепловым или, иначе, температурным. С ростом температуры тела плотность излучения увеличивается. Тепловое излучение наблюдается при любых температурах однако при невысоких температурах, например комнатных, испускаются практически лишь длинные (инфракрасные) электромагнитные волны. [c.36]

Начнем со случая однородного уширения. При достаточно большой плотности излучения, когда скорость вынужденных пере- [c.289]

ХОДОВ становится сравнимой или превыщает скорость процессов релаксации, происходит значительное уменьшение инверсной населенности и коэффициента усиления. Расчет дает следующую зависимость коэффициента усиления от плотности излучения [c.289]

Перейдем к общему случаю, когда имеется как однородное, так и неоднородное уширения. Пусть в некотором направлении в среде распространяется мощный световой поток с плотностью излучения и, который сосредоточен в узком спектральном интервале и характеризуется частотой V. Тогда для коэффициента усиления излучения, распространяющегося в том же направлении, можно получить выражение [c.289]

Для расчета нестационарной генерации рубинового ОКГ надо составить диференциальные уравнения, которые определяют изменение во времени инверсной населенности АЫ и плотности излучения в резонаторе и. Решение этих уравнений, полученное на электронно-вычислительной машине, представлено на рис. 114. Генерация возникает, когда под действием излучения накачки достигается пороговое значение инверсной населенности АМ ор, при котором коэффициент усиления К равен коэффициенту потерь Кп- Однако плотность излучения и вначале невелика и скорость вынужденных переходов 1С верхнего уровня еще меньше, чем скорость его заселения под действием накачки. Поэтому в течение некоторого времени (-- 1 мкс) АЫ продолжает возрастать, несколько превышая ЛЛ/дор. Если пренебречь незначительным вкладом спонтанного излучения, то [c.297]

Таким образом, при больших значениях квантовых чисел мы оказываемся в области Рэлея — Джинса, где плотность излучения пропорциональна 7 в соответствии с классической электромагнитной теорией. Излучение в этой области, однако, почти полностью связано с вынужденным испусканием. Таким образом, вынужденное излучение ведет себя как классический процесс и может быть вычислено в соответствии с классической механикой. Именно поэтому излучательная способность металлов в дальней инфракрасной области весьма близко подчиняется простым соотношениям Друде — Зенера. По этой же причине в электронной технике так успешно используются уравнения Максвелла. [c.322]

При использовании модели сечений выведения (и длины релаксации) возможно приближенное рассмотрение поля быстрых нейтронов (или первичных у-квантов) и для других геометрических конфигураций активной зоны и защиты. В этом случае можно применять аналитические формулы и таблицы, полученные для различных объемных источников с равномерной плотностью излучения (см. гл. VI). Например, для плоского полубесконеч-ного пространства в качестве модели активной зоны [c.53]

Для образования пары в поле ядра энергия -[-фотона должна быть несколько больше 2аПоС . Для образования пары в поле электрона энергия 7-фотона должна быть больше 4тоС . Поэтому образование пары в поле ядра является более вероятным процессом, чем образование нары в поле электрона. Рождение пары на фотоне требует еще больших энергий и огромных плотностей излучения. [c.37]

Образование кометных хвостов, развивающихся по мере приближения кометы к Солнцу и располагающихся в направлении от Солнца, заставило еще Кеплера высказать предположение, что кометные хвосты представляют собой поток частиц, отбрасываемых действием давления света прочь от Солнца, когда комета подходит к нему достаточно близко. Расчеты и особенно экспериментальные исследования Лебедева подкрепили такое предположение. По этим данным можно оценить, что частицы достаточно малых размеров будут испытывать более сильное отталкивание вследствие излучения Солнца, чем притяжение массой Солнца, ибо с уменьшением радиуса частицы притяжение уменьшается пропорционально кубу радиуса (массе), а отталкивание падает как квадрат радиуса (поверхность). Для частиц подходящего размера преобладание отталкивания над притяжением (или наоборот) будет иметь место на любом расстоянии от Солнца, ибо как плотность излучения, так и гравитационное действие одинаково изменяютея с расстоянием (1/г ). То обстоятельство, что кометные хвосты начинают развиваться только вблизи Солнца, можно было бы объяснить тем, что лишь вблизи Солнца образуются в результате испарения частицы достаточно малых размеров. Впрочем, в последнее время выяснилось, что образование кометных хвостов представляет весьма сложный процесс, и световое давление, по-видимому, не объясняет всего разнообразия явлений. [c.664]

Мы пишем все формулы теории излучения для испускательной способности -р. Нередко их пишут для плотности излучения р. Нетрудно найти соотношение и = 4 /с, где с — екорость евета (см. упражнения 222 и 224). [c.694]

Следует иметь в виду, что зависимость коэффициента усиления а(м) от плотности излучения и(ш) по гиперболическому закону (224.4) справедлива лишь для сравнительно простой модели среды. Из (224.4) видно, в частности, что спектральная плотность коэффициента Эйнштейна ат (и>) для всех атомов предполагается одинаковой. Если принять во внимание столкновения, движение атомов и связанный с ним эффект Допплера, немонохроматичность излучения и другие обстоятельства, то вид зависимости а(ш) от ц(со) будет иной. Однако уменьшение a(oj) с ростом п(ш) является общей 3 акономерностью. [c.778]

При этом хотя излучение каждого тела зависит только от его собственной температуры, а не от температуры окружающих тел, более теплые тела будут охлаждаться, так как они испускают большее количество энергии, чем получают от окружающих тел, а менее нагретые тела нагреваются, потому что они получают больше энергии, чем отдают. Кроме того, пространство внутри полости всегда заполнено лучистой энергией. Опыт показывает, что в конечном счете устанавливается стационарное состояние (тепловое равновесие), при котором все тела, приобретают одинаковую температуру. В таком состоянии тела поглощают в единицу времени столько энергии, сколько отдают ее, а плотность излучения в пространстве между ними достигает некоторой определенной величины, соответствующей данной температуре. Отсюда ясно, что если два тела обладают различной способностью к поглощению, то и их способность к испусканию не может быть одинаковой. Действительно, раз установилось тепловое равновесие, то для каждого тела имеет место равенство между количеством испускаемой и поглощаемой им в единицу времени энергии. На основе этих рассуждений Прево (1809) сформулировал следующее правило если два тела поглощают разное количество энергии, то и испускание их различно. [c.131]

Невозбужденные атомы, находящиеся на нижнем уровне с энергией ь будут под влиянием внешнего электромагнитного поля переходить в возбужденное состояние 2, поглощая энергию 2— 1 = /гт. Очевидно, что вероятность перехода с поглощением в интервале частот V, v-Ьiiv будет пропорциональна спектральной плотности излучения V и некоторому коэффициенту 12, характеризующему вероятность возбуждения данной атомной системы. Таким образом, вероятность поглощения в [c.142]

Газоразрядные лампы высокого и сверхвысокого давления обладают больщими плотностями излучения в различных областях спектра, которые в десятки и сотни раз превосходят плотности излучения ламп накаливания. Они широко применяются в различных оптических приборах и установках. [c.155]

Вынужденное испускание. Гипотеза Эйнштейна относительно вынужденного испускания состоит в том, что под действием электромагнитного поля частоты V молекула может, во-первых, перейти с более низкого энергетического уровня Е1 на более высокий 2 с поглощением кванта энергии кх = Е2— 1 (рис. 35.1,6) и, во-вторых, перейти с более высокого уровня 2 на более низкий 1 с испусканием кванта энергии Ау = 2— ( (рис. 35.1, в). Первый процесс принято называть поглощением, второй — вынужденным (индуцированным или стимулированным) испусканием. Скорость каждого из этих процессов пропорциональна соответствующим вероятностям 12 и 21 , где 12 и 21 — коэффициенты Эйнштейна для поглощения и вынужденного испускания и — спектральная плотность излучения. Согласно принципу детального равновесия при термодинамическом равновесии число квантов света йп, поглощенных за время (11 при переходах / —>- 2, должно равняться числу квантов с1п2, испущенных в процессе обратных переходов 2- 1. Число поглощенных квантов согласно Эйнштейну пропорционально спектральной плотности радиации и и числу частиц П на нижнем уровне [c.269]

В отличие от активных модуляторов добротности, у которых момент выключения потерь определяется в)1еш-ними факторами, включение добротности пассивными модуляторами полностью определяется плотностью излучения внутри резонатора и их оптическими свойствами. В качестве пассивных модуляторов (или пассивных затворов) могут использоваться просветляющиеся фильтры, пленки, разрушающиеся под действием излучения, полупроводниковые зеркала с коэффициентом отражения, зависящим от интенсивности света, органические красители и т. д. Особое место среди пассивных затворов занимают затворы на основе просветляющихся фильтров. Исключительная простота таких затворов в сочетании с высокими параметрами получаемых с их помощью моноимпульсов излучения обеспечила им весьма широкое распространение. В основе работы этих затворов лежит способность просветляющихся фильтров обратимо изменять коэффициент поглощения под действием интенсивных световых потоков. Введение в резонатор пассивного затвора (рис. 35.10) приводит к увеличению порогового уровня накачки, в результате чего к моменту начала генерации па метастабилышм уровне накапливается значительное число активных частиц. При возникновении генерации лазерное излучение, проходящее через затвор, резко уменьшает его потери и запасенная энергия излучается в виде мощного импульса. Длительность этого импульса почти такая же, как и в режиме мгновенного включения добротности. Применение этих затворов значительно упрощает конструкцию генератора и позволяет получить параметры выходного импульса, близкие к предельным. [c.284]

Коэффициент Эйнштейна для вынужденного испускания Bji — коэффициент пропорциональности между вероятностью вынужденного оптического перехода атома (иона, молекулы) из состояния j в состояние /, сопровождающегося испусканием энергии, и спектральной объемной плотностью излучения, вынуждающего переход (dim5 , = LM 1Вц -= 1 М (Дж-С )). [c.195]

Для неоднородного уширения выражение (6.21), как и (6.15), справедливо только при малой спектральной плотности излучения на частоте атомного перехода, когда оно не может существенно изменить распределение атомор по частотам. Учитывая нормировку функции 5(т—То), из (6.21) можно получить, что коэффициент усиления на центральной частоте й(то) обратно пропорционален ширине спектральной линии. [c.288]

Поэтому увеличение разности AN— ДЛ пор приводит к быстрому росту и. Плотность излучения становится настолько большой, что скорость вынужденных переходов превышает скорость заселения верхнего уровня под действием акачки. В результате происходит быстрое уменьшение АМ. Когда AN падает ниже А Л пор, плотность излучения и начинает уменьшаться. Затем под действием накачки АМ снова возрастает и весь процесс повторяется. [c.297]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...