Поток фотонов

Взаимодействие фотонов с возбужденными атомами дает лавинообразные потоки фотонов в различных направлениях. Наличие торцовых зеркальных [юверхностей рубинового стержня приводит к тому что при многократном отражении усиливаются свободные световые колебания в направлении оси стержня рубина вследствие стимулирования возбужденными атомами. Спустя 0,5 мс более половины атомов хрома приходит в возбужденное состояние, и система становится неустойчивой. Вся запасенная энергия в стержне рубина одновременно высвобождается, и кристалл испускает ослепительный яркий красный свет. Лучи света имеют высокую направленность. Расходимость луча обычно не превышает О, Г. Системой оптических линз луч фокусируется на поверхности обрабатываемой заготовки (рис. 7.15). [c.414]

К тому же исходу может привести и последовательное поглощение нескольких фотонов одной и той же молекулой. В самом деле, представим себе, что в результате поглощения одного фотона молекула переходит в некоторое возбужденное состояние, но его энергия еще меньше энергии активации, и значит, реакция произойти не может. Если поток фотонов достаточно велик, то за время пребывания в возбужденном состоянии молекула успевает поглотить еще один фотон и перейти в следующее, энергетически более высокое состояние, из последнего — в еще более высокое и т. д. Для многих молекул (например, СО2, 5Ев, ВСК, и др.) было прослежено последовательное поглощение нескольких десятков фотонов инфракрасного излучения (к = 10 мкм) и даже их диссоциация. [c.669]

Выразим высказанные соображения в виде количественного соотношения. Пусть на вещество падает поток фотонов с приблизительно одинаковыми направлениями распространения (параллельный пучок лучей). В этом случае спектральные плотности энергии и ее поток связаны следующим образом [c.739]

Качественная картина механизма фотоэффекта с этой точки зрения следующая. При падении потока фотонов на поверхность металла происходит соударение фотона с электроном, в результате чего фотон отдает всю свою энергию /гv электрону. Если эта энергия достаточна для того, чтобы освободить электрон от удерживающих его связей, то он выйдет за пределы поверхности металла. В больщинстве случаев каждый освобожденный электрон получает свою энергию от одного фотона (обратное, вообще говоря, не имеет места, т. е. не каждый поглощенный фотон освобождает электрон). Поэтому число освобожденных фотоэлектронов должно быть пропорционально числу поглощенных фотонов, т. е. пропорционально интенсивности света (закон Столетова). Энергия же фотоэлектрона определяется только энергией поглощенного фотона, которая равна /гv. Отсюда следует, что энергия фотоэлектрона линейно зависит от частоты и не зависит от интенсивности, т. е. от числа фотонов. [c.159]

Описанные особенности эффекта Комптона легко объяснить, если считать, что рентгеновское излучение имеет чисто квантовую природу, т. е. представляет собой поток фотонов. Тот факт, что все легкие атомы ведут себя одинаково, позволяет предполагать, что процесс рассеяния сводится к столкновению фотонов с электронами. Действительно, в таких атомах связь электронов с ядром слаба и под действием рентгеновских лучей электроны легко отделяются от атома. Поэтому эффект Комптона можно в первом приближении рассматривать как рассеяние рентгеновских лучей свободными электронами. [c.180]

Предположим теперь, что на р-полупроводник с наружной стороны падает поток фотонов (рис. 7.13, б). Энергия фотонов превышает ширину запреш,енной зоны. Фотоны генерируют электроны проводимости и дырки, которые, возникнув, начинают диффундировать через р-область по направлению к р-п-переходу. Электроны проводимости являются для р-области неосновными носителями, поэтому внутреннее поле в р-п-переходе втягивает их в п-область. Что же касается дырок, то они являются для р-области основными носителями, поэтому поле в р-п-переходе задержит их и возвратит обратно в р-область. В результате происхо- [c.180]

Вероятность параметрической генерации света. Будем полагать, что имеются два потока фотонов — в состоянии 1=1 (излучение накачки) и в состоянии =2 (излучение сигнала), причем Фотоны же в состоянии =3 первоначально отсутствуют (Л/ а=0). В этом случае вероятность [c.283]

НИТЬ интерференцию взаимодействием различных фотонов (см. 5). В рассматриваемом случае это доказывается уменьшением интенсивности потока фотонов от источника S в интерферометр до столь малых значений, при которых в пределах интерферометра не может находиться в среднем более одного фотона. При этом наблюдаемая интерференционная картина при соответствующем увеличении времени экспозиции не изменяется, являясь доказательством утверждения, что фотон интерферирует сам с собой . При той же малой интенсивности можно убедиться с помощью двух детекторов, включенных в схему совпадений и установленных в соответствующих точках на путях AB D и AB D, что всегда фотон детектируется либо на пути AB D, либо на пути AB D, и никогда на обоих путях одновременно. Общее число фотонов, падающих на пластину А, равно сумме чисел фотонов, детектируемых на пути А В 2D и А В 2D (закон сохранения энергии). Это еще более надежно подтверждает положение, что фотон интерферирует сам с собой . [c.411]

Светолучевая обработка отверстий малого диаметра с помощью лазера. Здесь поток фотонов многократно отражается от торцов рубинового стержня и затем в виде мощного светового луча, фокусируемого системой линз, вырывается. Можно сфокусировать луч в точку d = I мк, вызывая импульсное выделение тепла с температурой 5500—9000° С. В отношении точности отверстия — противоречивые суждения. [c.344]

Из (11) следует, что мощность излучения пропорциональна разности населенностей энергетических уровней. Таким образом, при создании квантового генератора необходимо прежде всего выполнение таких условий, при которых в ансамбле частиц населенность верхнего энергетического уровня будет по возможности больше населенности нижнего. Для этого, очевидно, необходимо предварительно подвергнуть ансамбль соответствующему воздействию, которое привело бы к должному перераспределению частиц по энергиям. Такого рода воздействие, называемое накачкой, по существу сводится к возбуждению частиц ансамбля. Оно может быть осуществлено различными способами, например облучением ансамбля потоком фотонов или электронов, обладающих такой энергией, при которой происходит переход частиц на верхний рабочий уровень т с одного из уровней i, расположенных ниже уровня п, а потому имеющих значительно большую населенность, чем нижний рабочий уровень п. [c.8]

НИИ облучению потоком фотонов слабой интенсивности, но с частотой, равной частоте перехода с уровня т на уровень п, то в результате взаимодействия с частицами ансамбля произойдет их лавинное размножение. Действительно, взаимодействие какого-либо фотона частоты с возбужденной частицей приведет к вынужденному излучению фотона той же частоты, распространяющегося в том же направлении. В результате акта взаимодействия образуются уже два фотона, которые, распространяясь дальше и встретив соответственно две возбужденные частицы, образуют еще два фотона. Четыре фотона затем превратятся в восемь, шестнадцать и т. д. В таком размножении будут участвовать все фотоны, образующие поток электромагнитной волны, которой был освещен ансамбль. В результате на выходе из области, где был расположен ансамбль рабочих молекул, интенсивность пучка света будет значительно превосходить интенсивность на входе [20, 119]. [c.9]

Инверсию в полупроводниках возможно получить и при возбуждении потоком фотонов — оптическое возбуждение. При этом применяются люминесцентные кристаллы. Под воздействием фотонов, энергия которых hv больше ширины запрещенной зоны, в полупроводнике происходит переход электронов из валентной зоны в зону проводимости с образованием электронно-дырочных пар. Наиболее целесообразно производить накачку в узком интервале частот, когда энергия кванта лишь немногим больше АИ7. В этом случае инверсия электронов и дырок образуется в основном между уровнями, залегающими у потолка валентной зоны и дна зоны проводимости. [c.63]

Фотонный поток, фотон см с-Гц [c.217]

Носителем теплового излучения является поток частиц энергии, называемых квантами энергии или фотонами. Поток фотонов имеет наряду с корпускулярной природой свойства электромагнитных волн, поэтому излучение можно характеризовать волновыми понятиями и, в первую очередь, частотой колебаний v или длиной волны /, которые взаимно связаны формулой / —с v, где с - скорость распространения электромагнитных возмущений (скорость света). [c.188]

Своеобразные черты имеет резонансное Д. с. на атомы, помещённые в поле интенсивной стоячей волны. С квантовой точки зрения стоячая волна, образованная встречными потоками фотонов, вызывает толчки атома, обусловленные поглощением фотонов и их стимулированным испусканием. Средняя сила, действующая на атом, при этом не равна нулю вследствие неоднородности поля на длине волны. С классич. точки зрения сила Д. с, обусловлена действием пространственно неоднородного поля на наведённый им атомный диполь. Эта сила минимальна в узлах, где дипольный момент не наводится, и в пучностях, где градиент поля обращается в нуль. Макс, сила Д. с. по порядку ве-личины равна F Ekd (знаки относятся к синфазному и противофазному движению диполей с моментом d по отношению к полю с напряжённостью Е). Эта сила может достигать гигантских значений для d l дебай, мкм а 10 В/см сила F 5-10 эВ/см. [c.554]

Электромагнитное излучение обладает квантово-волновой природой. Волновой характер света обусловливает такие явления, как интерференция, дифракция, поляризация и др. С другой стороны, свет представляет собой поток фотонов — элементарных частиц, не обладающих массой покоя, но имеющих энергию [c.227]

Длительное время основными видами изучаемой радиации были рентгеновское и гамма-излучение, т. е. потоки фотонов. Воздействие фотонов на вещество действительно можно измерять поглощенной дозой излучения. А поглощенная доза при облучении живых объектов фотонами пропорциональна ионизации, производимой фотонным излучением в воздухе, поскольку воздух может служить моделью воды или мышечной ткани (у них близкие эффективные атомные номера). Для рентгеновского излучения заданные дозы и их мощности сравнительно просто воспроизводятся и надежно измеряются (например, с помощью калиброванных рентгеновских источников и ионизационных камер). [c.66]

Во-первых, фотоны непосредственно не взаимодействуют друг с другом один поток фотонов свободно проходит сквозь другой поток. Равновесие в фотонном газе устанавливается лишь благодаря наличию других частиц, взаимодействуя с которыми фотоны рождаются либо уничтолоются. Так, равновесное тепловое излучение в полости возникает благодаря взаимодействию излучения со стенками полости. Взаимодействия фотонов возможны только в веществе (нелинейно-оптические явления). [c.83]

Электронная и ионная эмиссия — испускание электронов или ионов телами под влиянием внешних воздействий нагревания, потока фотонов, электронов, ионов или сильного электрического поля. В зависимости от характера внешнего воздействия различают соответственно термоэлектронную, термоионную, фотоэлектронную, вторичную электронную и вторичную ионную, электронноионную, ионно-электронную и полевую (иначе — туннельную или автоэлектронную) эмиссии. Во всех видах эмиссии. кроме полевой, роль внешних воздействий состоит в увеличении энергии части электронов или ионов тела до значения, позволяющего преодолеть действие сил. которые связывают их с телом, и выйти в вакуум или в другую среду. При ионной эмиссии эмитироваться могут как положительные, так и отрицательные ионы. [c.567]

Плотность светового потока энергии прямо пропорциональна плотности потока фотонов, т. е. числу фотонов, проходящих 1 поперечного сечения потока за 1 с. Число выбитых в единицу времени электронов прямо пропорционально плотности потока фотонов. Отсюда следует, что число электронов, покинувших объем металла в единицу времени, прямо пропорционально плотности светового потока (третий закон фотоэффекта). Кинетическая энергия фотоэлектрона по уравнению (1.3) зависит только от энергии фотона, выбившего электрон из катода, и не зависит от того, сколько других фотонов столкнулось с другими электронами, т. е. не зависит от плотности светового потока энергии (второй закон фотоэффекта). Из (1.3) также видно, что при энергии падающего фотона, меньшей работы выхода электрона из металла, фотоэффект невоможен. Этим объясняется наличие красной границы в фотоэффекте (первый закон фотоэффекта). Граничная частота (о р измеряется экспериментально, а работа выхода [c.22]

Во-первых, если световой поток представить как поток фотонов, го необходимо допустить, что концентрация фотонов в потоке пропорциональна квадрату амплитуды напряженности электрического гюля волны (n S o). Во-вторых, нельзя представить интерференцию как процесс суперпозиции фогонов . [c.42]

Интенсивность излучения. Через единичную площадку (рис. 5-17) под различными углами пролетают фотоны с энергией /tv. Можно выделить из всего числа фотонов те, которые движутся внутри конуса, образованного малым телесным углом Д 2, осью которого является нормаль к поверхности. Этот поток фотонов или лучей переносит поток энергии излучения A v, Вт/(м -С ). Предел отношения AE-vIAQ при уменьшении размера телесного угла ДО определяет спектральную интенсивность излучения [c.170]

Переизлучение в условиях полного перераспределения по частоте, приводящее к практич. одинаковости профилей линий поглощения и переизлучения, создаёт такую ситуацию, когда в результирующем потоке фотонов, выходящих в единицу времени за пределы системы, преобладают не наиболее многочисленные (но и наиболее сильно поглощаемые) фотоны из центра линии ( о) — oqI й Г), а относительно малочисленные фотоны из далёких крыльев линии ( ы — Шд[ Г), такие, свободный пробег к-рых 1/х(ю) сравним по порядку величины с размером системы L. [c.636]

Условие инверсии может быть выполнено для фотонов В нек-рой спектральной полосе (рис. 4). Для получения э кта лазерной генерации оптнч. усиление должно компенсировать все потери потока фотонов в преде- лах лазерного резонатора, образуемого обычно собственно активной средой и зеркальвы.ми плоскостями. [c.53]

В квантовой электродинамике с П. с. связывают спиновое состояние фотонов, образующих световой пучок. Так, право- или левоциркулярно поляризованный свет соответствует потоку фотонов с проекцией спина на направление распространения (спиральностью) 4- 1 или "1 Эллиптически поляризованному свету соответствует суперпозиция спиновых состояний ал.-магн. поля [c.67]

СВЕТОФИЛЬТР — устройство, меняющее спектральный состав и энергию падающего на него оптич. излучения то же, что оптический фильтр. СВЕТОЭЛЕКТРЙЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ — появление направленного электронного потока в твёрдом проводнике в результате передачи электронам импульса от направленного потока фотонов. Наблюдается в оптич. и СВЧ-диапазонах в нек-рых металлах, полупроводниках, полуметаллах в виде тока (ток увеличения) или эдс. Наиб, исследован в полупроводниках (Ge, Si, соединениях см. Полупроводниковые материалы). [c.470]

Прк аек-рых условиях необходимо учитывать квантовый характер волнового поля, в частности в теории теплового излучения (на частотах, для к-рых энергия фотона превышает тепловую анергию классич. осциллятора Ле7 ), в теории лазеров при расчёте естеств. ширины линии излучения, в теории оприёыяиков (при относительно небольшом потоке фотонов), при изучении явлений группировки фотонов (см. Квантовая оптика), при анализе сжатых состояний. [c.564]

Поток фотоотсчётов характеризуется следующими параметрами числом отсчётов в заданном интервале времени временным интервалом между соседними отсчётами временем появления первого огсчёта после заданного момента времени частотой совпадений отсчетов разных счётчиков, находящихся в одном потоке фотонов, и т. д. Многократные измерения этих характеристик с последующей статистич. обработкой позволяют установить такие свойства регистрируемого излучения, как распределения числа фотонов и интенсивности, корреляц, свойства и степень когерентности, времен-нбй ход интенсивности, а также нек-рые другие. [c.661]

Наиб, распространение получили измерения распределения числа отсчётов в заданном интервале времени от 1 до I Т Рт( , Т) — вероятность регистрации т отсчётов в интервале времени Т. Связь распределения Р 1,Т) с характеристиками света основывается на Соотношениях квантовой оптики. Однако в классич. пределе, когда поток фотонов, выраженный их числом в объёме когерентности (см. Когерентность света), велик и излучение можно характеризовать классической (не операторной) величиной интенсивности 1 1,х,у) [Вт/сы ] (где X и. у —координаты фоточувствит. площадки счётчика), связь Р 1,Т) с характеристиками Света устанавливается из простых соображений о независимости отсчётов друг от друга [4]. В этом случае распределение Р 1(1, Г) определяется полной энергией излучения Q, упавшей на счётчик за время регистрации Т, и квантовой эффективностью счётчика г [c.661]

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]

Вместо механического щупа можно использовать энергетический щуп — поток фотонов. Опыт показывает, что, применяя интерференцию, можно наблюдать картину, более или менее аналогичную полученной щуповым методо.м. При этом оказывается,, что. эквивалентный радиус светового щупа весьма мал, и на поверхности выявляются такие малые неровности, какие не отмечаются механическим щупом с самым небольшим притуплением вершины и соответствующим незначительным усилием. Разумеется, что величина эквивалентного светового давления ничтожна. [c.113]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...