Рассеянное излучение (тепловое

Разностная частота 28, 60, 177 Рассеянное излучение (тепловое) [c.240]

Известны различные виды излучения вещества — отражение и рассеяние света, тепловое излучение, излучение заряженных частиц при их ускоренном или заторможенном движении и т. д. Однако существует излучение, отличное от этих видов как по характеру возбуждения и протекания, так и по характеристикам самого излучения (спектральному составу, поляризации и т. д.). К таким видам излучения относится свечение окисляющегося в воздухе фосфора, свечение газа при прохождении через него электрического тока, свечение тел после облучения их светом, свечение специальных экранов при ударе о них электронов (экраны телевизоров, осциллографов и др.) и т. д. Все эти виды излучения, как увидим дальше, обусловлены переходом частиц (атомов, молекул, ионов и других более сложных комплексов) из возбужденного состояния в основное и называются люминесценцией. Понятие люминесценция было введено впервые Видеманом в 1888 г. Существенный вклад в развитие учения о люминесценции был сделан советской школой физиков, во главе которой стоял акад. С. И. Вавилов. [c.356]

Рассеяние на тепловых колебаниях решетки (на фононах). Подобно тому, как электромагнитное поле излучения можно трактовать как набор световых квантов - фотонов, так поле упругих колебаний, заполняющих кристалл, можно считать совокупностью квантов нормальных колебаний решетки - фононов. Средняя длина свободного пробега электронов должна, очевидно, быть обратно [c.60]

ПЕРЕНОС ИЗЛУЧЕНИЯ — распространение эл.-магн, излучения, звука, нейтронов и др. частиц в различных средах в свободном пространстве, в регулярно-неоднородных и случайно-неоднородных (турбулентных) средах, в средах с дискретными рассеивателями и т. д. при наличии процессов поглощения, испускания и рассеяния. Традиционно П. и. рассматривают в разл. разделах оптики, в частности при описании фотометрии. измерений, выяснении условий формирования оптич, изображений, нахождении характеристик рассеянного излучения и др. Классич, теория П. в. получена из энергетич. соображений и служит основой фотометрии. Кроме того, теорию П. и. применяют в астрофизике при расчёте светимости звёзд, в теплофизике при анализе теплопередачи через излучение, в геофизике при изучении теплового баланса Земли, а также в акустике, теории плазмы и ядерной физике. [c.565]

Если в среде имеются неоднородности в виде чрезвычайно малых частиц, то пучок излучения, проходя через эту среду, будет рассеиваться во всех направлениях. Например, частицы пыли, или капельки воды в атмосфере рассеивают свет, проходящий через такую среду. Очень мелкие пузырьки в полупрозрачной пластмассе рассеивают проходящее тепловое излучение. Даже мельчайшие элементы окружающей среды вследствие своей атомной структуры могут вызывать рассеяние излучения. Мы видим голубое небо из-за рассеяния солнечных лучей молекулами воздуха и радугу из-за рассеяния водяными каплями. В природе не существует абсолютно однородных сред, исключая абсолютный вакуум. Однако среда может считаться оптически [c.36]

Рассеяние излучения жидкостями является промежуточным случаем между рассеянием излучения газом и твердым телом. Рэлеевское. рассеяние в жидкости возможно благодаря так называемым флуктуациям плотности, обусловленным тепловым движением внутри жидкости. Подробное рассмотрение рассеяния вследствие флуктуаций плотности можно найти в работе [29, гл. 9] однако в задачах теплового излучения такими эффектами можно пренебречь. [c.130]

Следовательно, в оптической связи и локации гораздо более важен случай приема или обнаружения одномодового когерентного излучения на фоне многомодового шумового поля. Многомодовое шумовое поле включает тепловое излучение различных объектов, суммарное излучение небесного свода, звезд, планет, отраженное диффузным ретранслятором когерентное излучение, рассеянное излучение атмосферы, отраженное объектами солнечное излучение и т. д. Как правило, такое излучение является гауссовым случайным процессом с соответствующей весовой функцией. Когерентное излучение генерируется оптическим квантовым генератором, работающим в одномодовом одночастотном режиме (случай работы ОКГ в многомодовом режиме будет оговариваться особо). [c.46]

Эффективность приема оптической системы зависит от уровня внешних и внутренних помех. По виду статистических распределений внешние и внутренние шумы могут подразделяться на ряд типов, описываемых в основном распределениями Пуассона и Бозе—Эйнштейна нередко, однако, шумовое излучение характеризуется отрицательно-биномиальным распределением. Такие источники шумового излучения, как Солнце, Луна, звезды, рассеянное излучение атмосферы являются внешними тепловыми источниками (ансамбль некогерентных макроскопических излучателей) статистическое распределение фотонов для этих источников при значительной их интенсивности является распределением Бозе— Эйнштейна, поскольку амплитуды излучения распределены по закону Гаусса. Следует, однако, отметить, что когда интенсивность теплового излучения мала, т. е. энергия, приходящаяся на степень свободы шумового поля, незначительна, распределение-описывается законом Пуассона, так как последний является предельным для ряда рассматриваемых здесь распределений (см. приложение 2). [c.51]

К внешним источникам тепловых шумов (фоновых) относятся Солнце, Луна, звезды, рассеянное излучение атмосферы и облаков. 134 [c.134]

Кинетика генерации в описанной системе исследовалась экспериментально на неодимовом лазере, работающем в режиме свободной генерации по схеме рис. 6.11 [41]. В качестве нелинейной среды использовались поглощающие растворы с тепловой нелинейностью. Инициирование генерации в плече 2 осуществлялось за счет вынужденного температурного рассеяния и тепловой дефокусировки в направлении плеча 2 излучения, генерируемого в резонаторе 1. По достижении пороговых условий генерации в плече 2 его излучение начинает влиять на генерацию в резонаторе 1. Вначале возникает пичок сложной формы (тройной), затем постепенно исчезают пички с периодом следования исходной генерации в резонаторе 1 и устанавливается генерация всей системы с новым периодом следования пичков. Этот период близок к периоду следования пичков в резонаторе, образованном из плеча 2 путем установки в него зеркала З4 (рис. 6.11). [c.214]

Из последней формулы видно, что в рассеянном излучении появляются составляющие не только с исходной частотой о>, но и с комбинационными частотами (u S7,). Важно, что волны, рассеиваемые отдельными молекулами, некогерентны, потому что при тепловом возбуждении колеб аний ядра фаза <5, изменяется хаотически для разных молекул. [c.150]

Характерным линейным размером в задаче о рассеянии света является длина световой волны А,. Источником рассеянного излучения служат вторичные электромагнитные волны от отдельных молекул. Однако интенсивности этих волн аддитивны только в том случае, когда среднее расстояние I между молекулами, находящимися в беспорядочном тепловом движении, гораздо больше, чем Х1п, п — показатель преломления среды. Для плотного вещества I Х1п) рассеяние имеет характер коллективного эффекта и определяется средней зернистостью распределения молекул в элементарных объемах V, малых но сравнению с (Х/п) . Если такая зернистость отсутствует [c.278]

Поскольку для большинства зернистых материалов с размером зерен >0,1 мм. пропускание теплового излучения через вещество зерен практически ничтожно, то можно считать, что рассеяние излучения пропорционально (2 —е). Тогда коэффи- [c.78]

Мы будем не раз подчеркивать, что эффекты, которые будут рассматриваться как составляющие поглощения, сильно зависят от условии проводимого эксперимента. При взаимодействии пучка излучения с веществом происходит большое число упругих и неупругих процессов рассеяния. Степень включения рассеянного излучения в экспериментальные измерения определяется тем, учитывается ли вклад диффузного рассеяния определенного вида в измеряемые интенсивности непосредственно или же через функцию поглощения. Например, при дифракции нейтронов с анализом энергий измерение резких брэгговских отражений,от кристалла будет исключать тепловое диффузное рассеяние. Потеря энергии падающего и брэгговских пучков, вызванная тепловым диффузным рассеянием, дает незначительный вклад в величину поглощения. [c.279]

По аналогии с вынужденным комбинационным рассеянием можно, исходя из случая усиления, объяснить также образование вынужденной волны на стоксовой частоте из теплового рассеянного излучения. Если произведение дв1 достаточно велико, то усиление теплового рассеяния Бриллюэна за счет интенсивности лазерного [c.220]

Мы видим, что скорость перехода складывается из двух частей, из которых первая (ВКР) пропорциональна произведению плотностей излучения входящего и выходящего света, тогда как вторая (СКР) пропорциональна только плотности излучения падающего света. Величины А о1 и В о1 зависят от молекулярных частот переходов и переходных моментов, а также от частот соз и 1. Отношение Ло1/Во1 зависит, помимо универсальных констант, только от 5 и равно отношению коэффициентов Эйнштейна А и В для вынужденного и спонтанного излучения при однофотонном процессе (см. п. 3.111) в этой связи проблемы теплового равновесия могут быть исследованы для процессов рассеяния так же, как для однофотонных процессов. Полученные результаты свидетельствуют о принципиальном значении теории рассеянного излучения Дирака. [c.358]

Рис. 3.14. Постоянные затухания, обусловленные излучением (рассеянием) бг тепловыми (6 ) и вязкими (6 ) потерями для резонансного пузырька

Погрешности коллимации включают в себя погрешности юстировки, по-греншости, вызванные конечной толщиной и шириной пучка, погрешности непараллельности геометрии пучка и плоскости сканирования, расходимости или сходимости пучка, погрешности, вызванные рассеянным излучением, так называемые коллимационные шумы, вызванные механическими и тепловыми нагрузками на элементы рентгенооптики в процессе сканирования и недостаточной жесткостью связи между узлами излучателя, коллиматоров и детекторов, погрешности дополнительных элементов рентгенооп-тнки (выравнивающих клиньев, регулировочных образцов, управляемых диафрагм и т. п.). [c.450]

Вследствие вулканических извержений могут возникать и другие погодные явления. В течение всего 1816 г. в Бостоне зимой не было ни одного месяца без жестоких морозов — прямой результат извержения вулкана Тамбора (Индонезия) в 1815 г.. После извержения Агунга суммарное излучение (совокупность прямого и рассеянного излучений), измеренное в Антарктиде, было лишь немного ниже нормы. Отсюда можно сделать вывод, что твердые частицы, находящиеся в стратосфере, весьма незначительно влияют на общий тепловой баланс Земли. Они могут вызвать колебания параметров атмосферы в местных масштабах. Еще не удалось выяснить, справедливо ли это утверждение для аэрозольных частиц меньшего диаметра, которые обычно находятся в тропосфере. [c.290]

В поле мощного оптич. излучения в результате од-новрем. протекания процессов дифракции света на УЗ и генерации УЗ-волн вследствие электрострикции происходит усиление светом УЗ-волны, В частности, при распространении в среде интенсивного лазерного излучения наблюдается т, н, вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна, при к-ром происходит усиление лазерным излучением тепловых акустич. шумов, сопровождающееся нарастанием интенсивности рассеянного света. К оптоакустич. эффектам относится также генерация акустич. колебаний периодически повторяющимися световыми импульсами, к-рая обусловлена переменными механич. напряжениями, возникающими в результате теплового расширения при периодич. локальном нагревании среды светом. [c.46]

Источниками рентг. излучения в экспериментах М. р. служат как обычные рентг. трубки, так и трубки с вращающимся анодом, а также синхротронное излучение. Для регистрации рассеянного излучения используют одноканальные ионизац. счётчики широкое распространение получают позиционно-чувствительные детекторы, позволяющие регистрировать одновременно всю картину М. р. Источниками тепловых нейтронов служат спец, нейтронные реакторы. [c.44]

С. т. является источником т. н. серого излучения — теплового излучения, одинакового по спектральному составу с излучевгием абсолютно чёрного тела, но отличающегося от него меньшей энергетич. яркостью, К серому излучению применимы законы излучения абсолютно черного тела — Планка аакон излечения. Вина закон излечения, Рэлея — Джинса закон излучения. Понятие С. т. применяется в пирометрии оптической. СЕЧЁНИЕ (эффективное сечение) — величина, характеризующая вероятность перехода системы двух сталкивающихся частиц в результате их рассеяния (упругого или неупругого) в определённое конечное состояние. С. сг равно отношению числа ЙА таких переходов в единицу времени к плотности пи потока рассеиваемых частиц, падающих па мишень, т. е. к числу частиц, проходящих в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную к их скорости и (п — плотность числа падающих частиц) йо = П/пи. Т. о., С. имеет размерность площади, Разл. типам переходов, наблюдаемых при рассеянии частиц, соответствуют разные с . Упругое рассеяние частиц характеризуют дифференциальным сечением da/dQ, равным отношению числа частиц, упруго рас- [c.488]

Фундам, результат Хокинга заключается в том, что он нашёл механизм, обеспечивающий излучение Ч. д. Таким механизмом является квантовое рождение частиц в её гравитац. поле. Внутри Ч. д. имеются орбиты, для к-рых энергия отрицательна с точки зрения внеш. стационарного наблюдателя. Поэтому энергетически возможно спонтанное рождение пары частиц вблизи горизонта событий. Одна из частиц имеет положит, энергию и уходит на бесконечность, другая имеет отрицат. энергию и падает в Ч. д., уменьшая тем самым её массу. Наличие горизонта событий препятствовало бы этому при классич. рассмотрении, но в квантовом случае это возможно благодаря туннелированию частиц сквозь горизонт. Механизм Хокинга получил назв. квантового испарения Ч. д. Вследствие наличия горизонта событий квантовое излучение Ч. д. описывается не чистым квантовым состоянием, а квантовой матрицей плотности. Поэтому излучение Ч. д. имеет тепловой спектр (строго говоря, спектр отличается от теплового вследствие рассеяния излучения гравитац. полем Ч. д.). Хокинг доказал, что Ч. д. излучает как чёрное тело с темп-рой (5). Квантовое испарение ведёт к потере массы Ч. д. со скоростью [c.456]

Все методы основаны на взаимодействии первичного излучения (теплового, рентгеновского, электрического и магнитного поля, потока фотонов, электройов, ионов, нейтральных атомов и молекул и т. д.) с веществом и анализе рассеянного или (чаще) вторичного излучения [1]. Таких методов известно несколько десятков, однако наибольшее распространение получили четыре Оже-электронная спектро- [c.151]

Упрощенная методика допускает различные приближения к истинным радиационным характеристикам в рамках описанной оатико-геометрической схемы, с которыми можно ознакомиться по цитированной литературе. Можно, например, принять, что распространение собственного теплового излучения происходит лишь в нормальном направлении от излучающих плоскостей, не згшты-вать рассеяния излучения и считать отражение от ограничивакн щих поверхностей направленным. Такие допущения ведут к преувеличению радиационного переноса. [c.591]

В случае весьма слабого сигнала и интенсивных помех число отсчетов в принимаемой реализации смеси сигнала и шума должно быть достаточно большим. Лишь в этом случае можно осуществить уверенный прием и выделить полезный сигнал. В этом разделе рассмотрим два случая 1) обнаружение монохроматического когерентного сигнала в тепловом шуме при большом числе отсчетов 2) обнаружение монохроматического когерентного сигнала в пуассоновских шумах также при большом числе отсчетов. Монохроматический сигнал может быть постоянным по интенсивности или ступенчатомодулированным. Первый случ ай, как уже указывалось, характерен при обнаружении сигнала на фоне теплового излучения большого ансамбля макроскопических источников (фон излучения Земли, Луны, планет, звезд рассеянное излучение атмосферы и т. д.). В этом случае статистическое распределение сигнальных фотонов подчиняется закону Пуассона, а распределение шумовых фотонов — закону Бозе—Эйнштейна (см. приложение 2). [c.63]

Уже в первых работах по исследованию дифракции рентгеновского излучения на внедренных в бакелитовую матрицу аэрозольных частицах РЬ D 200Л [512, 564], Sb, Bi, Sn (D 250 A [512]), Gu Dev 272 и 1300°A), Au (D p = 234 и 950 A) [565] было обнаружено аномальное ослабление рассеянного излучения с ростом температуры. Если этот эффект полностью отнести за счет действия фактора Дебая—Валлера, то в квазигармоническом приближении, учитывающем тепловое расширение частиц по формуле Грюнайзена (см. [8, 512]), получаются следующие значения отношения т] = 0/Эа> 0,84 (Т = 40 К) для РЬ 0,877 (20 °С) для Au и --0,9 (20 °С) для Си. Затем пониженные значения 9 сообщались также при рентгено- и электронографическом исследованиях аэрозольных частиц Ag [566, 567] и Au [568, 569]. Например, для частиц Ag средним диаметром 150 А получено т] = 0,735 [567], а для частиц Au средним диаметром 20 А - т] = 0,69 [569]. [c.197]

Оценки [43] показали, что нелинейное рассеяние на тепловом шлейфе при движении частицы вдоль оси будет меньше, по сравнению с эффектом рассеяния при воздействии излучения на неподвижную частицу. В [52] получено выражение для безразмерного сечения нелинейного рассеяния света частицей Ks, когда определяющим является механизм турбулентной температуропроводности в окрестности частицы. Показано, что при >/о ( о = dtIxT, dt — константа, соответствующая закону Ричардсона для турбулентной диффузии вида lS.z 2dtt ) величина определя- [c.139]

Тонкая структура линии рэлеевского рассеяния содержит дискретные линии, обусловленные рассеянием на тепловых волнах (рассеяние Мандельштама-Бриллюэна), расположенные симметрично относительно несмещенной компоненты. Рассеяние с изменением частоты связано с тем, что диэлектрическая восприимчивость х (э. также диэлектрическая проницаемость в = 1 + х) изменяется во времени вследствие тепловых акустических волн в веществе, характерная частота этих изменений равна г/д = и/2а, где и и а — скорость звука и постоянная решетки. Модуляция свойств среды приводит к появлению суммарной и разностной частот рассеянного света г/ г/д. Рассеяние с появлением спектральных компонент, смещенных по частоте относительно исходного излучения, является параметрическим процессом. Вероятность появления одного рассеянного фотона при облучении одной частицы (молекулы или атома) пропорциональна плотности потока квантов в пучке падающего света, но коэффициент пропорциональности (сечение рассеяния а) составляет по порядку величины всего лишь 10 ° см /ср. Отсюда получаем, что отношение интенсивности рассеянного света к интенсивности падающего /о составляет /5 / /о = = Аттапк, где п 10 см — концентрация атомов, к — толщина слоя. При прохождении светом расстояния 1 см в однородном прозрачном твердом теле рассеивается в полный телесный угол (4тг стерадиан) примерно 1з/1о 10 падающей интенсивности. [c.50]

Электрокалорический эффект и поглощение излучения (тепловой эффект), возникающие прп распрострапении волпы лазерного излучения в среде, приводят к изменениям температуры среды под действием лазерного излучения. Изменения температуры обусловливают возпикповенне вынужденного температурного (энтропийного) рассеяния света (ВТР). Исходя из свойств спонтанного температурного рассеяния, о которых уже говорилось выше, при ВТР рассеянная волла пл1еет прп.мерно ту же частоту, что и падающая волна [15]. [c.132]

Для дифракции рентгеновских лучей в совершенном кристалле, как правило, бывает достаточно двухволновой динамической теории. В случае теплового диффузного рассеяния, например, как падающий, так и дифрагированный пучки пропорционально их интенсивностям можно считать источниками диффузного рассеяния [3211. В общем случае диффузно рассеянное излучение будет проходить через кристалл со средним коэффициентом поглощения. Однако если это излучение встречает на пути плоскость под брэгговским углом, то излучение будет дифрагировать и давать резкие линии Косселя или Кикучи. [c.274]

Диффузное рассеяние в электронных дифракционных картинах состоит из псевдоупругого рассеяния, обязанного тепловым колебаниям атомов, разупорядочению атомов или дефектам кристалла, плюс неупругое рассеяние вследствие возбуждения электронов . Для толстых кристаллов становится существенным многократное диффузное рассеяние с более широким распределением по углу и энергии. Поскольку процессы рассеяния дают электронные пучки, некогерентные с падающим и с каждым другим лучом, можно считать, что диффузное рассеяние возникает внутри кристалла. Однако в противоположность случаю линий Косселя, где излучение рент- [c.320]

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]

Фон на Э. возникает в результате рассеяния электронов атомами, безотносительно к их взаимному расположению. Э., состоящие из одного только фона атомного рассеяния, можно получить от одноатомных газов при низком давлении. Последовательность дифракционных максимумов и минимумов возникает при наличии в исследуемом объекте набора повторяющихся межатомных расстояний. Концентрич. форма максимумов и минимумов обусловлена отсутствием упорядоченности в расположении атомов и молекул в веществе. В результате теплового движения интенсивность дифракционных максимумов и минимумов уменьшается с увеличением угла рассеяния. Такие Э. применяются при исследовании строения молекул (в нарах и газах), а также жидкостей и аморфных твердых тел. Примененпе секторного метода съемки в сочетании с фотометрич. оценкой интенсивности рассеянного излучения нозволяет определять межъ-ядерные расстояния в молекулах с точностью 0,005—0,01 А. [c.506]

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]

Учет многократного рассеяния при распространении оптических волн в дисперсных средах представляет собой одну из тех сложных задач, которые являются предметом исследований во многих разделах физики. Сюда относятся и задачи квантовой электродинамики, и задачи рассеяния тепловых нейтронов и заряженных частиц, и задачи астрофизики и физики атмосферы и т. д. Впервые Фолди [36] поставил задачу о многократном рассеянии волн и решил ее для модели точечных изотропных и статистически независимых рассеивателей. В последующем этот теоретический подход получил развитие и к настоящему времени имеется ряд полезных результатов, в том числе по физической интерпретации уравнений переноса, давно применяемых при практическом учете многократного рассеяния излучения. [c.55]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...