Дипольный момент, флуктуация

Роль флуктуаций. В приведённых рассуждениях не учитывались флуктуационные процессы — квантовые флуктуации дл.-магн. поля и дипольного момента атома, а также флуктуации мощности накачки, вибрации длины резонатора и т. д. Флуктуации ограничивают степень монохроматичности генерируемого излучения. Тем не менее монохроматичность лазерного излучения весьма высока. Предельная. монохроматичность, обусловленная квантовыми, флуктуациями, даётся - соотношением [c.547]

Существенный вклад в ширину полос инфракрасного поглощения вносят флуктуации энергии межмолекулярных взаимодействий, обусловленные тепловым движением частиц среды [2, 21]. Если молекулы обладают большими дипольными моментами, локализованными на концевых связях, то в жидкостях могут возникать локальные различия диполь-дипольных сил, моделирующие параметры колебательного движения атомов и, в частности, их частоту. Статистические различия межмолекулярных сил могут проявляться также в неполярных растворах вследствие флуктуаций числа частиц, входящих в первый координационный слой молекулы. Они приводят к отклонению локальных значений плотности, диэлектрической постоянной и показателя преломления среды от их средних значений. В результате возмущений частот внутримолекулярных колебаний в ИК-спектре возможно появление совокупности полос определенного колебательного перехода, смещенных друг относительно друга и имеющих свою ширину и форму. Огибающая совокупности полос дает сложный статистический контур. Механизм уширений, при котором ширина полосы определяется наложением элементарных составляющих, каждая из которых возникает за счет поглощения молекул, находящихся в неодинаковых условиях окружения, называется неоднородным. [c.145]

Полное гашение вторичных волн, распространяющихся во всех направлениях, кроме направления падающей волны, происходит лишь тогда, когда равны амплитуды вторичных волн от одинаковых элементов объема Л V среды. Из-за флуктуаций числа молекул газа в таких элементах объема точного равенства амплитуд вторичных волн не будет. Электрическое поле вторичной волны от /-го элемента объема в точке наблюдения можно представить в виде суммы Е,+бЕ где Е, — напряженность поля вторичной волны при условии, что число молекул в этом элементе равно своему среднему значению (одинаковому для всех элементов), а 6Е, — изменение напряженности, вызванное флуктуацией числа молекул (дополнительным дипольным моментом /-го элемента). Сумма напряженностей Е, полей когерентных волн от всех элементов объема равна нулю для любого направления (кроме 0=0), поэтому для нахождения результирующего поля нужно сложить 6Е,. Интенсивность рассеянной волны [c.120]

Выражение (25) отражает эффекты отдачи в чистом виде, описывая взаимодействие легкой частицы с комплексом, возникающее благодаря тому, что она следует за флуктуациями дипольного момента последнего. Это выражение отличается от стандартного выражения (1) не только меньшим на двойку показателем степени в его зависимости от расстояния. В области Б ПВ действует только в 5-состоянии, причем действующая на частицу сила пропорциональна ее массе. Последнее свойство означает выполнение принципа эквивалентности при движении легкой частицы в поле комплекса. Как видно, этот принцип не является, в противоположность общепринятой точке зрения, исключительным атрибутом сил тяготения. [c.327]

Рис. 13.3. Принцип подчинения. Вверху напряженность поля Е управляет атомными диполями и инверсией. Внизу первый ряд кружков — ниже порога, доминируют флуктуации и направления дипольных моментов случайны второй ряд кружков — выше порога, дипольные моменты подчиняются полю Е.

Это уравнение уже было выведено в этой книге ранее. Им полностью определяется поведение лазера, а следовательно, и изменения отдельных дипольных моментов и заселенностей в атомах. Ниже порога величина В мала. Из уравнения (13.5) видно, что в таком случае поведение диполей определяется в основном флуктуациями Г , а поэтому диполи оказываются некоррелированными. Выше порога когерентное поле В увеличивается все сильнее и может управлять дипольными моментами и инверсией. В синергетике показано, что вид уравнения (13.6) является очень типичным для уравнений, описывающих эффекты самоорганизации. Уравнением типа (13.6) [c.327]

Как и в линейном, так и в квадратичном случае некогерентное излучение, связанное с или (отчасти вследствие флуктуаций плотности), значительно слабее когерентного излучения. Последнее возникает в результате сложения дипольных моментов в соответствующим образом выбранном элементе объема с появлением поляризации Р = ур у — плотность электронов). [c.108]

Не зависящие от времени корреляции флуктуаций. В теории Эйнштейна учитываются среднеквадратичные флуктуации дипольного момента элемента объема, малого по сравнению с длиной световой волны, но все же содержащего большое число частиц. Однако при [c.103]

Флуктуации дипольного момента 21.4 [c.636]

Индуцированные дипольные моменты р пропорциональны полю Е, так что все эти силы квадратично зависят от поля. Поле Е слагается из поля падающей волны Е и поля рассеянных волн . Первоначально поле Е слабое, так как оно возникает из-за тепловых флуктуаций в среде. Но затем оно может усиливаться из-за взаимодействия с падающей волной. Среди слагающих сил [c.619]

М. Вместе с тем будем считать, что линейные размеры Vb малы по сравнению с длиной волй ы падающего излучения. Тогда каждый из участков системы Vj будет представлять собой диэлектрик, помещенный в переменное электрическое поле Ео os ш1, и связанный с флуктуацией плотности числа частиц дополнительный дипольный момент каждой из таких совершающих вынужденные колебания областей будет равен [c.381]

Слабые электростатические силы, известные как силы Ван-дер-Ваальса, также могут быть силами сцепления, посредством которых осуществляется связь в твердом теле. Эти силы обусловлены слабым притяжением между мгновенными электрическими диполями, возникающими вследствие движения электронов в атомах и молекулах, усреднение же флуктуаций по времени дает нулевой дипольный момент. И поскольку эти силы притяжения незначительны, связь в молекулярных кристаллах довольно слабая. В качестве примера можно привести связь между атомами инертных газов в твердом состоянии (при низких температурах), а также связь между молекулами в тех органических кристаллах, в которых сохраняются индивидуальные молекулы. Подобные молекулярные кристаллы характеризуются низкими температурами плавления и невысокой прочностью. [c.15]

Согласно Ландау и Плачеку, крыло линии Релея объясняется релаксационными явлениями, причем ширина крыла, грубо говоря, определится обратной величиной времени релаксации дипольного момента. Флуктуации анизотропии и релаксационные явления, вызванные поворотным броуновским движением, феноменологически были рассмотрены Леонтовичем [39]. Они изложены в 6 книги. Гросс [517] предположил, что крыло линии Релея, непосредственно примыкающее к несмещенной линии и имеющее ширину 15—20 слг , вызвано релаксационными явлениями (фон линии Релея), а остальная часть крыла по-прежнему рассматривалась им как результат расплывания линий низкой частоты в крыло, когда кристалл переходит в жидкость. [c.352]

МОЛЕКУЛЯРНАЯ СВЯЗЬ обусловлена силами Ван-дер-Ваальса, возникающими в результате эффекта поляризации, вызываемого полем электронов, движущихся вокруг ядра данного атома, на движение электронов вокруг ядра соседнего атома. За счет флуктуации (случайного движения электронов) у одного из сближающихся нейтральных атомов центры тяжести отрицательного и положительного зарядов разделяются и появляется дипольный момент на одном атоме, который В свою очередь вызывает такой же дипольный момент на другом. В результате энергия системы (агрегата) снижается. Силы притяжения электростатической природы компенсируются силами отталкивания, которые препят- [c.9]

Наиболее часто встречающимся нидом релаксационной поляризации является дипольная поляризация, возникающая в полярных диэлектриках при слабых связях между молекулами. Молекулы полярных диэлектриков обладают собственным электрическим моментом, который не зависит от напряженности внешнего электрического поля. После включения поля наиболее вероятным направлением молекулярных дипольных моментов становится направление вектора напряженности электрического поля. Под действием флуктуаций теплового движения большинство дипольных моментов ориентируется в этом направлении. В равновесном состоянии молекулы-диполи не располагаются строго вдоль поля, так как этому мешает тепловое движение, а имеют лишь преимущественную ориентацию ВДОЛЬ ПОЛЯ. [c.146]

Из- а независимого характера флуктуаций числа молекул идеального газа в разных элементах объема двойная сумма с / / обращается в нуль. Поэтому интенсивность рассеянного света равна сумме интенсивностей вторичных волн, обусловленных дипольными моментами, возникшими за счет флуктаций числа молекул в каждом элементе объема. Дополнительный дипольный момент /-го элемента объема равен еоаЕбМ, где а — поляризуемость молекулы, а бМ — отклонение числа молекул в этом элементе от среднего значения. Интенсивность /,(г,0) рассеянного им света можно найти, повторяя рассуждения, которые привели к формуле (2.85). В результате получим выражение, отличающееся от (2.85) заменой поляризуемости а1(ы) взвешенной частицы на абУУ,. Поэтому Л (г, 0) (6Л ,). [c.120]

В заключение остановимся на структуре теории лазера и на плане ее изложения в книге. В строгой логической форме структура теории лазера следующая. В качестве исходного мы имеем последовательное квантовое теоретическое описание атомов и светового поля, которое было дано в гл. 7 первого тома. Соответствующие уравнения описывают взаимодействие между атомами и световым полем. Но дополнительно как атомы, так и световое поле связаны с окружающей средой, например поле связано механизмом потерь с зеркалами, а активные атомы взаимодействуют с кристаллической решеткой (рис. 1.7). Взаимодействие поля и атомов с соответствующей окружающей средой ведет к затуханию и флуктуациям, которые мы рассматривали в первом томе. С учетом всего этого выводятся основные уравнения квантовой механики, описывающие лазер, который рассматривается как незамкнутая система. Если усреднить эти основные уравнения по флуктуациям тепловых резервуаров, представляющих окружающую среду, и вычислить соответствующие квантовомеханические средние, то мы придем к по-луклассическим уравнениям лазера. Исключив из этих уравнений дипольные моменты атомов и выполнив усреднение по фазам, можно получить скоростные уравнения. Скоростные уравнения имеют более простую структуру, чем полные квантовомеханические уравнения, по крайней мере в отношении интерпретации и решения. По этой причине возникает противоречие между требованием логической последовательности изложения и требованием его педагогичности. [c.32]

Как указывалось в 1-2-2, у асимметричных молекул центры масс положительных и отрицательных зарядов не совпадают, поэтому такие молекулы с самого начала обладают дипольным моментом. Такие диполи называют постоянными, а молекулы в виде постоянных диполей называют полярными. В противоположность им неполярными называют молекулы, не представляющие собой постоянных диполей. Пусть постоянный дипольный момент, приходящийся на одну полярную молекулу, равен Когда электрическое поле равно нулю, дипольные моменты Цй молекул произвольно ориентированы по всевозможным направлениям, поэтому их суммарный дипольный момент равен нулю, и поляризация, обусловленная ориентацией динольиых моментов цй, также равна нулю. Однако если приложить электрическое поле с напряженностью Е, то дипольные моменты сориентируются по направлению этого поля. С другой стороны, из-за тепловых флуктуаций, вызванных броуновским движением, молекулы стремятся занять произвольное положение. В результате этих двух тенденций возникает статистически равновесное состояние, при котором суммарный дипольный момент в единице объема не равен нулю, и если рассматривать в среднем, появляется поляризация в направлении Е. Такая поляризация, основанная на ориентации полярных молекул, называется диполь-ной или ориентационной поляризацией. Считают, что средний дипольный момент ра, приходящийся на одну молекулу при дипольной поляризации, также пропорционален напряженности локального поля Е в соответствии с формулой [c.81]

Практически достаточно ограничиться первым приближением, полагая бР = бе о/(4я). Разделим среду на элементарные объемчики б(У, малые по сравнению с кубом длины волны, но содержащие еще очень много молекул. Дополнительный дипольный момент объемчика б,У, обусловленный флуктуациями диэлектрической проницаемости, будет [c.603]

Для получения устойчивой коллоидной дисперсии недостаточно только смачивания частиц веществом непрерывной фазы. Важно учитывать, что в пигментных дисперсиях всегда имеются силы притяжения между частицами. Это силы Лондона, Ван-дер-Ваальса или (поверхностные). Причиной появления этих сил являются силы притяжения, действующие между атомами, из которых состоят частицы. Полярные вещества оказывают электростатические воздействия на другие диполи (силы Киисома [16]), а полярные молекулы могут притягивать неполярные за счет наведенных диполей (силы Дебая [17]). Существование притяжения между неполярными атомами или молекулами не поддавалось объяснению до тех пор, пока не было высказано предположение, что в электронном облаке, окружающем ядро, могут наблюдаться локальные флуктуации плотности заряда. Это приводит к возникновению дипольного момента, частота флуктуаций которого СОБпадает с частотой флуктуаций заряда. Если рядом имеется другой атом, то он поляризуется и взаимодействует с первым. [c.134]

Если два таких атома находятся относительно далеко друг от друга, то они не взаимодействуют между собой (рис. 2.3). При сближении атомо в подвижный отрицательный заряд (облако) одного из атомов в какой-то момент времени может оказаться смещенным, так что центры положительных и отрицательных зарядов уже не будут совпадать, в результате возникнет мгновенный дипольный электрический момент. Такое разделение зарядов (флуктуация) может возникать из-за увеличения энергии атома, например, в результате столкновения с другой частицей. Таким 6—221 66 [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...