Осциллирующий диполь

Точное решение на основе уравнений Максвелла задачи об излучении электромагнитных волн такой системой приводится в курсах электродинамики. Однако понять природу механизма испускания волн осциллирующим диполем и получить необходимые формулы можно с помощью предложенной Дж. Томсоном простой модели этого явления. [c.36]

Зависимость интенсивности от направления выражается в (1.69) множителем s n 0. Максимальная интенсивность наблюдается при 0 = я/2, т. е. в экваториальной плоскости максимум интенсивности соответствует направлению, перпендикулярному оси диполя. Вдоль оси диполя (0=0) энергия не излучается. Угловое распределение излучаемой осциллирующим диполем энергии показано на рис. 1.17 с помощью диаграммы направленности . Длина отрезка, проведенного из начала координат до пересечения с линией r = sin 0, пропорциональна интенсивности распространяющейся в данном направлении волны. Распределение интенсивности по направлениям в пространстве характе- [c.40]

Какую поляризацию имеют волны, излучаемые осциллирующим диполем [c.43]

О Движение заряда С можно разложить на два гармонических колебания одинаковой частоты ю и амплитуды а, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях со сдвигом по фазе на л/2. Поэтому поле излучения ротатора представляет собой суперпозицию полей двух осциллирующих диполей. [c.44]

Для перпендикулярных полос из выражения для энергии (4,117) и правил отбора (4,124) следует, что, так же как для молекул типа Hj, они имеют дублетную вращательную структуру. Каждая подполоса с данными значениями К и ДА (= 1) (см. фиг. 128) состоит из ряда подполос, соответствующих различным значениям A i и ДАГ если осциллирующий диполь связан с группой ОН, или различным значениям А з и ДА — 1, если он связан с группой СНд. Легко видеть, что, согласно выражению для энергии (4,117), интервалы между подполосами равны 2Л1 или 2Л, соответственно, тогда как интервал между подполосами равен 2В (т. е. такой же как и интервал в вет- [c.529]

Здесь Рс и — средняя поляризуемость и анизотропия молекулы. Осциллирующий диполь (1.31) определяет рассеянное поле, интенсивность которого выражается как [c.27]

Классическая теория изл -чения. Осциллирующий диполь, состоящий иа электрона и ядра (лоренцевский осциллятор) излучает энергию в соответствии с соотношением [c.49]

В данном разложении интерес представляют вторая и третья гармоники частоты ю падающей волны. Эти члены есть диполь-ные моменты единиц объема, индуцированные в среде с частотами, соответственно в два и три раза превыщающими частоту падающей волны. Эти осциллирующие диполи в свою очередь приводят к появлению электрических полей с частотами 2(о и 3(0. Генерация второй и третьей гармоник электромагнитных волн особенно явно выражена в некоторых кристаллических веществах. Последние, однако, часто являются анизотропными, вследствие чего коэффициенты нелинейной поляризуемости оказываются зависящими от направления распространения, типа поляризации падающей волны и ориентации оптических осей кристалла. Иными словами, коэффициент 2 заменяется тензором 0 цк 2(л), так что для второй гармоники поляризацию среды можно записать как [c.27]

Использование ИК - спектрометрии, как известно, позволяет устанавливать связи между структурами молекул и их спектрами, так как последние являются отражениями процессов энергетических переходов, главным образом для колеба ельных уровней основного состояния молекул. Если при осциллирующем колебании такой молекулы изменяется распределение электрического заряда, и она представляет собой колеблющийся диполь, то такие колебания активны в ИК - спектре [25]. Чем больше атомов в молекуле, тем сложнее перераспределение энергии по связям, вовлеченным в колебания. [c.214]

Для нахождения параметров поля и характеристик осциллирую-ш,ей сферы используем формулы акустического диполя, так как характер движения окружающей среды вблизи этих излучателей одинаков. Однако множитель В в (1.4.3) будет иным, и его можно определить на основании условия непрерывности скорости на поверхности сферы. [c.210]

Наличие в звуковом поле осциллирующей сферы (диполя) тангенциальной компоненты скорости частиц, сдвинутой по фазе по отношению к радиальной — см. формулы (4,18) и (4,19) — приводит к тому, что частицы движутся не по прямолинейным, а по эллиптическим траекториям. Только в направлении оси (0 = О,1с) и в экваториальном направлении = траектории всегда прямолинейны и параллельны оси диполя при промежуточных значениях 9 траектории являются эллипсами. На рис. 18 показана форма траекторий частиц при различных углах с осью диполя и различных значениях кг. кг< , кг=2 и кг" . Масштаб амплитуд (для каждого значения г) выбран так, чтобы при 0 = 0 при всех взятых значениях кг получались одинаковые значения амплитуды скорости таким образом, убывание амплитуды с ростом г на чертеже не учтено. При кг 1 и кг Х траектории становятся прямолинейными при любых углах , однако в первом случае направление колебаний не совпадает с направлением радиуса г (за исключением угла О = 0), а во втором — совпадает при любых 8. При значениях кг порядка единицы траектории при углах , лежащих между 20° и 70°, приобретают отчетливую эллиптическую форму и могут превра- [c.74]

Можно представить себе, что наряду с осциллирующим зарядом Q в начале координат находится покоящийся заряд —Q, образующий вместе с зарядом Q нейтральную систему — электрический диполь с осциллирующим дипольным моментом p(i)=Qг(i). Добавление неподвижного заряда —Q приведет к изменению радиального поля (оно будет убывать с расстоянием быстрее, чем в рассмотренной выше картине поля, создаваемого одним зарядом Q). п [c.38]

Члены источника в уравнениях Максвелла, которые в классическом описании отвечают осциллирующим атомным диполям, представляются квантовомеханическими средними. Учитываются также процессы накачки и высвечивания атомов. Получающиеся в результате сцепленные уравнения нелинейны и требуют специальных методов решения. Такая теория была развита мной в 1962 г. и в дальнейшем совершенствовалась мной и моими сотрудниками. Эта теория, а она будет подробно изложена в книге, позволяет рассматривать многомодовую задачу как в твердотельных, так и газовых лазерах. Она дает возможность понять, в каких условиях [c.28]

Двойной источник или диполь, как можно показать, эквивалентен сфере радиусом , осциллирующей вдоль некоторой оси, проходящей через ее центр (ось колебаний) с колебательной скоростью -г = (рис. 9.3). [c.69]

Мы видели, что даже в трехмерном случае асимптотическая форма внутренних волн, генерируемых осциллирующим источником, сравнительно проста. Заметим, что при вынуждающем воздействии типа диполя появились бы производные от волновых профилей, изображенных на рис. 95 эти продифференцированные профили волн оказываются только чуть более волнистыми . Чтобы учесть обусловленное вязкостью затухание, нужно было бы, как и ранее, ввести в подинтегральную функцию дополнительный множитель ехр (—РоА о о). [c.465]

Другим очень простым приложением является поведение свободных электронов. Свободный электрон (заряд —е, масса т), находящийся в действующем осциллирующем поле Ео с круговой частотой (й, излучает как диполь р = аЕо, где [c.86]

Коротковолновый шлейф собственного ИК поглощения. Отдельные компоненты стекла связаны химически. Тепловая энергия поддерживает их в состоянии постоянного хаотического движения таким образом, что любая индивидуальная связь, например связь 81 — О, в стекле непрерывно осциллирует. Эта связь ведет себя как электрический диполь, поле которого модулируется, что делает возможным взаимодействие между электрическим вектором электромагнитного светового поля и данной связью, приводящее к переносу энергии от светового поля к микроструктуре стекла и проявляющееся в поглощении. Из-за очень большого количества имеющихся в стекле связей это светопоглощение является высокоинтенсивным. Каждая связь осциллирует со своей характеристической (собственной) частотой этой частоте соответствует линия поглощения. Линии поглощения имеют конечную ширину И перекрываются с соседними линиями. В табл. 2.1 приведены собственные характеристические частоты продольных колебаний некоторых типичных связей, имеющихся в стеклах для ВС отметим, что все они намного ниже собственных частот связи О — Н. [c.41]

Излучающий атом можно представить в виде затухающего осциллятора, излучение которого поляризовано (см. 1.5). Поместим этот осциллирующий диполь, состоящий из положительно заряженного ядра и электрона Мяд/гил 1), во внешнее постоянное магнитное поле Нвнеш Такой диполь будет прецес-сировать в плоскости, перпендикулярной Нвнеш- Если бы можно было следить за поляризацией излучения одного диполя в направлении внешнего магнитного поля, то мы заметили бы, что плоскость поляризации со временем поворачивается. Осциллятор затухающий, поэтому одновременно с поворотом плоскости поляризации будет убывать и интенсивность излучения. Естественно, что чем быстрее затухает излучение (т.е. чем меньше время жизни возбужденного состояния), тем на меньший угол успеет повернуться плоскость поляризации. На опыте наблюдгштся излучение когерентно возбужденного ансамбля атомов и измеряются его поляризационные характеристики как функции внешнего магнитного поля. После несложной математической обработки результатов наблюдения можно определить среднее время жизни атома в возбужденном состоянии. [c.229]

Какова зависимость напряженности поля осциллирующего диполя от расстояния Оцените т -п - радиационное время жизни атома в возбужденном состоянии. Вспомните, какие физические явления приводят к меньшему Тэфф. [c.453]

Природа и составляющие П. д. с. наглядно выясняются на примере действия светового поля на твёрдую частицу с размерами, меньшими длины волны света. Световое электрич. поле с напряжённостью Е индуцирует в частице осциллирующий диполь с моментом р. На диполь действует электрич. поле с силой (ру) и магБ. поле Н света с силой [рН]/с, Их сумма F = (pv) + Ip и является силой П, д. с. В такой записи F не выражены явно физически различные её составляющие. С учётом ур-ний Максвелла и соотношения р = аМ, где Ъ. — оператор, поляризуемости части- [c.84]

Г Что называют волновой зоной поля излучения осциллирующего диполя Почему полученные выражения для поля излучения справедливы только в волновой зоне [c.43]

При Л<1 действует так называемое рэлеевское приближение, основанное на учете взаимодействия волны с осциллирующими диполями. Если h , решение может быть получено методом, изложенным Г. Маем (101) находится взаимодействие электромагнитного поля (уравнение Максвелла для бесконечной плоской волны) со сферой. Этот метод впервые был использован при исследовании рассеяния излучения в коллоидных суспензиях и показал хорошее совпадение (при h l) с экспериментом. Решение получается в виде бесконечного ряда Рикатти для бесселевых функций. [c.57]

Теория поляризации флуоресценции основывается иа рассмотрении флуорофора как осциллирующего диполя, имеющего момент [c.126]

Применительно к поляризации флуоресценции наиболее важной характеристикой имлучаемого света является его круговое симметричное pa riptv делетие вдоль оси z. / ля диполя, ориентированного вдоль оси z, следует ожидать одинаковой интенсивности света в направлениях у и х. Интересно отметить, что в направлении оси z нельзя наблюдать этот осциллирующий диполь, так как вдоль этого направления энергия ие излучается. Мы будем говорить о моментах переходов при возбуждении и испускании как о поглощающих и испускающих диполях. [c.127]

В терминах электронной теории можно следующим образом охарактеризовать механизм процесса. Электрическое поле падающей волны раскачивает заряженные частицы (электроны), и возникает рассеянное излучение, которое в грубом приближении можно описать полученными ранее соотношениями для гармонического осциллятора, излучающего под действием вынуждающей силы (см. 1.5). В частности, сразу понятно, почему наиболее интенсивно рассеивается коротковолновое излучение. Известно, что интегральная интенсивность излучения диполя пропорциональна четвертой степени частоты (ш lA ). Следовательно, голубой свет рассеивается значительно сильнее красного (Хкр/ гол = 1,6). Индикатриса рассеяния похожа на распределение потока электромагнитной энергии в пространстве (см. 1.5), полученное на основе очевидного положения об отсутствии излучения в направлении движения осциллирующего электрона. [c.353]

К проявляющимся в этих веществах конкурирующим взаимодействиям, влияющим на установление разл. видов магн. упорядочения, относятся обменное взаимодействие и косвенное обменное взаимодействие ферро-п антиферромагн. характера зависящее от взаимной ориентации магн. моментов диполь-дипольное взаимодействие, осциллирующее РККИ-обменное взаимодействие. В регулярных кристаллич. структурах такие взаимодействия могут приводить к появлению сложной неколлинеарной магнитной атомной структуры (в т. ч. несоизмеримой). В нерегулярных твердотельных системах (аморфных веществах, неупорядоченных двух-или многокомпонентных сплавах и твёрдых растворах) благодаря конкуренции и хаотич. взаимному расположению магн. а примесных ионов (вызывающих иногда случайное изменение локальной оси маги, анизотропии) возникает фрустрация магн. моментов, приводящая к образованию состояния С. с. В этом случае для расчёта наблюдаемых физ, величин кроме обычного термодвнамич. усреднения по ансамблю систем е Гиббса распределением вероятности (обозначаемого <...)) необходимо дополнит, усреднение (обозначаемое чертой сверху) по всем возможным реализациям хаотич. расположения маги, моментов или набора взаимодействий между ними при этом в качестве ф-цНи распределения обычно выбирается комбинация дельтафункций или Гаусса распределение. Полное (но математически сложное) решение задачи усреднения по случайным конфигурациям для свободной энергии С. с, даёт т. н. метод реплик (от франц. replique — копия, образ). [c.634]

В отличие от методов кинетических уравнений, приведенных выше, при более строгом анализе работы лазера необходимо учитывать, что под действием электромагнитного поля внутри его резонатора атомы активной среды начинают осциллировать подобно микродиполям. Эти диполи создают макроскопическую поляризацию Р, численно равную электрическому моменту единицы объема активной среды. Макроскопический дипольный момент действует как источник излучения, т. е. возбуждает собственное электромагнитное поле, приводящее к изменению электромагнитного поля в резонаторе. Таким образом, в результате взаимодействия электромагнитного поля и среды внутри резонатора устанавливается самосогласованное электромагнитное поле. Самосогласованную теорию лазеров можно строить двумя методами 1) полуклассическим — взаимодействие электромагнитного поля со средой описывается уравнениями классической электродинамики 2) квантово-механическим — взаимодействие описывается квантово-механическими уравнениями (в этих методах среда описывается уравнениями квантовой механики). Первый метод является менее строгим, например, с его помощью нельзя учесть шумы лазера, статистические свойства света и рассмотреть эффекты спонтанного излучения, определяющие условия в начале генерации лазеров. Однако в целом ряде задач этот метод является основным для качественного и количественного анализа работы лазера. [c.22]

Свободные атомы представляют собой осциллирующие электрические диполи. Вследствие квантовой природы эти дипола [c.20]

Распределение по направлениям волновой амплитуды у-лучей 0) или интенсивности (аФ ) характерно для осциллирующего электрического диполя, квадруноля и т. д. или осциллирующего магнитного диполя, квадруполя и т. д. Фактически электрическое квадрупольное излучение — = 2, нет изменения четности) является самым распространенным типом излучения ядерных у-лучей. Электрическими дипольными моментами в силу симметрии распределения заряда можно пренебречь, но электрические квадрупольные моменты могут быть относительно велики. [c.35]

Таким образом, динольный момент молекулы осциллирует не только с частотой возбуждающего света v , но и с другими частотами, которые равны сумме и разности первичной частоты V, и частоты колебаний молекулы V,- для нормальной координаты g и v —V,-. Из электродинамики известно, что диполь, осциллирующий с частотой V, является источником монохроматического излучения этой же частоты, причем его интенсивность пропор- [c.750]

Очевидно, колебания молекулы с ионной связью проявятся в инфракрасной части спектра. Дело в том, что поглощение света связано с наличием электрического диполя, который под влиянием поля световой волны может приходить в осциллирующее состояние, а это особенно выражено в ионных молекулах, где две частицы — катион и анион— совершают один относительно другого колебательное движение как две точки в электрическом диполе, заряженные электричеством противоположного знака. Но фактически в молекулах осуществляются оба типа связи одновременно. Поэтому имеет смысл говорить только о степени гомеополярности связи, а значит, и о соответствующей большей или меньшей интенсивности линий комбинационного рассеяния и инфракрасных полос поглощения. Поскольку прочные гомео-поляриые связи особенно отчетливо проявляются в органических соединениях, то в этом случае будем иметь наиболее интенсивные комбинационные спектры. [c.752]

Амплитуда Ег колебаний поля (от диполя, осциллирующего вдоль оси у) не зависит от угла 0. а амплитуда Ег в соответствии с (1.66) пропорциональна со50. Поэтому в произвольной точке северного полушария на рис. 1.19 результирующая волна имеет левую эллиптическую поляризацию. [c.44]

Для интересующего нас диапазона оптических волн молекулы воздуха могут рассматриваться как бесконечно малые сферы, в которых перемещение заряда индуцируется внешним электромагнитным полем, описываемым соотношением (1.1). Тогда для источника вторичного излучения молекулы справедливо приближение диполя, осциллирующего с частотой гармонических колебаний со = Пренебрегая тепловым движением молекул как возмущением второго порядка малости имеем со =со, где со — частота падающего излучения. В этом случае соотношение для интенсивности рассеянного излучения непосредственно следует из уравнения Лоренц— [c.18]

Приведем еще выражение для интенсивности звука осциллирующей сферы (диполя). Интенсивность , как мы знаем, равна средиачу значению потока энергии через I см , т.е. согласно (9.27) и (9.24) [c.72]

Если первоначально существовали только волны с частотами 1 и со2, то образуется фазированная рещетка диполей, осциллирующих с частотой юз = (01 И2. Излучаемое этой решеткой поле с частотой (03 будет рассчита- [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...