Поглощение света в магнитном поле

Описанное явление — расщепление спектральных линий в магнитном поле при поглощении — называют обратным эффектом Зеемана. Экспериментальная установка для наблюдения обратного эффекта аналогична установке для изучения прямого эффекта Зеемана (см. рис. 22.1). Однако при этом источник света должен быть вынесен из пространства между полюсами магнита, а на его место помещено поглощающее вещество. [c.109]

Расщепление собственной частоты осциллятора в магнитном поле должно проявляться не только в испускании, но и в поглощении света максимумы поглощения света левой и правой круговых поляризаций при распространении вдоль магнитного поля приходятся на частоты о о 2. Линейно поляризованный и естественный свет можно разложить на сумму двух циркулярно поляризованных волн, поэтому в поглощении должны наблюдаться сразу две линии на частотах о о 2 (обратный эффект Зеемана). [c.102]

Сходные значения величины е/ш были получены П. Зееманом по расщеплению спектральных линий в магнитном поле ( эффект Зеемана ) для носителей электрического тока в атомах, ответственных за излучение и поглощение света. Томсон, на основании своих опытов и учитывая результаты Зеемана, сделал смелый вывод, что частицы катодных лучей являются фундаментальными составными частями обычного вещества, могущими существовать и вне атома, и внутри него. [c.15]

Край поглощения плазмы (ср. 73) испытывает в магнитном поле, в зависимости от поляризации, смещение на со<,/2. В не-поляризованном свете обе возможности налагаются друг на друга, так что край поглощения плазмы расщепляется на две компоненты, раздвинутые на величину и,, (рис. 86). [c.300]

Физическая природа магнитного вращения плоскости поляризации была выяснена после открытия явления Зеемана и объяснения его, данного Лорентцом. Допустим для простоты, что в отсутствие магнитного поля вещество испускает только одну спектральную линию, т. е. обладает одной собственной (резонансной) частотой сОц. При внесении в магнитное поле В у осцилляторов вещества появляются две новые резонансные частоты Юц + Q и (UQ — n (где Q — ларморовская частота), соответствующие круговым вращениям электрона (см. 92). Эти собственные частоты проявляются не только в испускании прямой эффект Зеемана), но и в поглощении света обратный эффект Зеемана). Прежняя резонансная частота ю,, проявляется только при распространении света поперек магнитного поля и под углом к нему. Нормальные волны, которые могут распространяться вдоль магнитного поля, поляризованы по кругу. Когда направления распространения света и магнитного поля совпадают, большей собственной частоте + = соц + соответствует вращение по, а меньшей w = Юц — Q — против часовой стрелки, если смотреть в направлении магнитного поля (рис. 313). [c.580]

Оптические методы контроля весьма разнообразны и отличаются друг от друга по физическому явлению, лежащему в их основе. Так, метод, основанный на анализе оптического поглощения света, проходящего через вещество, широко используется в лазерных микроскопах. Если к исследуемому образцу, через который проходит поляризованное лазерное излучение, прикладывать магнитное или электрическое поле и тем самым поворачивать плоскость поляризации вещества, то можно получить дополнительную информацию о качестве исследуемого объекта. [c.177]

В общем случае /г+ и tiL определяются компонентами электрической восприимчивости вещества, т. е. теми же физическими процессами, от которых зависит поляризация вещества. Для выбранного вещества и п1 зависят от приложенных внешних постоянных электрического и магнитного полей и т. д. Если разность пХ и п1 становится отличной от нуля вследствие наложения электрического поля, в общем случае имеем дело с электрооптическими эффектами. Если же разность п+ и п- определяется действием постоянного магнитного поля, то в общем случае имеем дело с магнитооптическими эффектами, которые принято разделять на продольные и поперечные в зависимости от того, совпадает ли направление силовых линий магнитного поля с направлением распространения света или является перпендикулярным к нему. В случае продольного наблюдения, если различие в показателях поглощения /с+ и к для двух циркулярных составляющих невелико, наблюдается поворот плоскости поляризации линейно-поляризованного света, называемый эффектом Фарадея или магнитооптическим вращением (МОВ). Если различие в показателях поглощения и к существенно, то наблюдается магнитный циркулярный дихроизм (МЦД). В общем случае, когда имеет место различие и в и п , и в и к , линейно-поляризованный свет становится эллиптически-поляризованным при этом МОВ соответствует угол поворота эллипса поляризации, а МЦД — изменение эллиптичности, т. е. отношения составляющих по главным осям эллипса поляризации. [c.194]

Первый член в скобках формулы (426) отвечает дипольному электрическому, а второй — дипольному магнитному поглощению света частицей радиусом R. Для А1 при комнатной температуре оба члена становятся равными при R = Q А, тогда как в частице радиусом / = 18 А магнитный член составляет 90% от полного коэффициента поглощения. Указанные значения радиусов возрастают до 32 и 55 А соответственно, если в (427) подставить вместо Тоо эффективное время релаксации Тэф. Доминирующая роль вклада вихревых токов в поглощение света металлическими частицами диаметром 100 А вдали от плазменного резонанса (ИК-область спектра) показана также кинетическим расчетом отклика электронов проводимости на внешнее магнитное поле [910]. Вместе с тем численные предсказания формулы (426) остаются все же примерно в-10 раз меньше наблюдаемого поглощения света частицами А1 диаметром 50—500 А в области ИК-частот [911]. Предлагались различные объяснения этого разногласия (см. [8]), не дающие, однако, правильной размерной зависимости т( ). [c.294]

В качестве источника 2 возбуждающего света может использоваться рубидиевый лазер. Принцип действия заключается в следующем. Поляризуемое вещество, например газ поляризуется магнитным полем катушек 4 и возбуждается лазером до момента просветления, которое происходит, когда большая часть атомов переходит в возбужденное состояние и поглощение возбуждающего излучения пропадает. Затем в полость 6 помещается исследуемая магнитная лента 8. Локальные магнитные поля, записанные на ленте, будут создавать, как было показано выше, намагниченные участки в ферромагнитном зеркальном слое стенки полости. В результате вблизи данных участков атомы КЬ перейдут в другое, невозбужденное состояние и начнут поглощать возбуждающее излучение. Интенсивность поглощения возбуждающего излучения пропорциональна величине магнитной индукции вблизи поверхности полости, обусловленной намагниченной лентой, помещенной в данную полость. Таким образом, по распределению светового потока в объеме кюветы можно судить о характере намагниченности ленты. [c.233]

Энергию, необходимую для перевода электрона в свободное состояние ли для образования дырки, может доставить не только тепловое движение, но и другие источники энергии, например, поглощенная материалом энергия света, энергия потока электронов и ядерных частиц, энергия электрических и магнитных полей, механическая энергия и т. д., и т. п. [c.36]

Представляет интерес искусственное вращение плоскости поляризации при освещении образца излучением, частота которого близка к частоте поглощения исследуемого вещества, т.е. когда затуханием колебаний нельзя пренебречь. Эта задача осложнена тем, что до сего времени мы не интересовались, что происходит со спектральной линией, если источник света или поглощающая среда помещены в магнитное поле, Как было впервые установлено в 1896 г. Зееманом, при этом линия расш,епляется на несколько компонент (эффект Зеемана). Число таких компонент, взаимное расположение и относительная интенсивность определяются структурой энергетических уровней, при переходах между которыми возникла исследуемая спектральная линия, и существенно зависят от напряженности прилаженного магнитного по ля. Эффект Зеемана — важное для спектроскопии и атомной физики явление, которое до конца объясняется с позиций кван товой механики. [c.165]

В магнитном поле происходит расщепление спектральных линий не только при излучении света, но и при его поглощении. Если вещество, например пары металла, поглощающие в узком спектральном интервале, поместить между полюсами электромагргита, то при включении магнитного поля вид спектра поглощения изме- [c.108]

Теоретический смысл обратного эффекта Зеемана заключается в следующем. Известно, что линии поглощения вещества обусловлены наличием собственных частот колебаний атомов и молекул, составляющих данное вещество. Под действием магнитного поля собственные частоты вещества меняются, следовательно, меняется и положение линий поглощения, т. е. проиеходит раещеп-ление. Вместо одной собственной частоты появляется ряд частот, в простейшем случае — две, смещенные относительно основной частоты на величину Ду. Согласно формуле (21.7) это приводит к изменению показателя преломления. Таким образом устанавливается связь между обратным эффектом Зеемана и явлением вращения плоскости поляризации в магнитном поле (эффект Фарадея, см. 20.3). Действительно, при распространении света вдоль направления магнитного поля вследствие расщепления оптической собственной частоты электрона на две [c.109]

Джексон и Кун исследовали этим методом резонансные линии Li, Na, К и kg [ ]. Линии поглощения наблюдались на фоне расширенных линий испускания поглощающий атомный пучок помещался в магнитном поле. При работе с калием для усиления поглощения свет последовательно проходил через три пучка. При исследовании натрия наблюдения велись с помощью мультиплекса, составленного из двух эталонов, один из которых имел толщину в 2 см, а другой — 8 см. Такой мультиплекс имел дисперсионный [c.538]

МАГНЕТИЗМ [земной (проявляется воздействием магнитного поля Земли является разделом геофизики, изучающим распределение в пространстве и изменение во времени магнитного поля Земли, а также связанные с ним процессы в земле и околоземном пространстве) является (разделом физики, изучающим магнитные явления формой материального взаимодействия между электрическими токами, между токами и магнитами и между магнитами)] МАГНИТО-ДИНАМИКА — раздел физики, в котором изучаются процессы намагничивания в изменяющихся во времени магнитных полях МАГНИТООПТИКА — раздел оптики, в котором изучаются испускание, распространение и поглощение света в телах, находящихся в магнитном поле МАГНИТОСТАТИКА изучает свойства стационарного магнитного поля электрических токов или постоянных магнитов МАГНИТОСТ-РИКЦИЯ (проявляется в изменении формы и размеров тела при его намагничивании гигантская проявляется некоторыми редкоземельными магнетиками с превышением в тысячи раз наибольшей величины магнитострикции никеля) МАЗЕР — квантовый генератор радиоволн СВЧ диапазона МАССА [ одна из основных характеристик материи, яв ляющаяся мерой ее инерционных и гравитационных свойств, атомная выражает значение массы атома в атомных единицах массы гравитационная определяется законом всемирного тяготения инертная определяется вторым законом Ньютона критическая — наименьшая масса делящегося вещества, при которой может протекать самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция] [c.246]

Влияние внешних полей. Структура края фуидам. Поглощения изменяется под влиянием электрик, и магн. полей. Электрич. попе наклоняет зоны и делает возможным туннельный переход при йш < Sg (си. Келдыша — Франца эффект). Магн. иоле вызывает квантование энергии электронов и дырок, т. е. возникновение эквидистантных Ландау уровней, расстояние между к-рыми равно кеШт, где т — эфф. масса электрона или дырки. Плотность состояний носителей заряда вблизи уровней Ландау возрастает, вследствие чего появляются осцилляции коэф. поглощения как ф-цни частоты света. Максимум поглощения соответствует переходам между уровнями Ландау. Изучение осцилляций позволяет расшифровать спектр электронов и дырок (см. Квантовые осцилляции в магнитном поле). [c.42]

Макалюзо и Корбино показали, что пары натрия в магнитном поле вызывают очень сильное вращение плоскости поляризации в непосредственной близости к желтым линиям Di и Dj. Знак вращения одинаков по обе стороны этой двойной линии. Между полю-са.ми электромагнита помещалось небольшое натровое пламя, через которое проходил пучок линейно поляризованного белого света в направлении магнитного поля. На пути лучей ставился николь-анализатор, который при выключенном магнитном поле полностью тушил свет. Прп включении тока в обмотке электромагнита поле зренпя становилось освещенным ярким желтым светом в спектроскопе были видны две желтые линии, симметрично расположенные по обе стороны линии D. Дело в том, что свет с такими длинами волн испытывал в магнитном поле поворот плоскости поляризации на 90° и потому проходил через скрещенные поляризатор и анализатор. Поворачивая николь-анализатор сначала в одном направлении, а затем в другом, можно было убедиться, что по обе стороны полосы поглощения знак вращения был рдин и тот же. [c.582]

Аналогично расщепляется линия поглощения при прохождении света сквозь исследуемое вещество в направлении линий напряженности внещнего магнитного поля. Это позволяет установить, как изменяется разность показателей преломления ( лев — пр). определяющая угол вращения плоскости поляризации вблизи расщепленной в продольном магнитном по.те линии поглощения. Проще всего провести такую оценку графически. Для этого воспользуемся графиком изменения показателя преломления вблизи линии поглощения (см.рис. 4.6). Сместив этот график вправо и влево на получим две дисперсион- [c.167]

Как известно, основными уравнениями классической электродинамики являются уравнения Максвелла, которые дают правильное описание макроскопической картины электромагнитных процессов. Более тонкая микроскопическая картина была получена в квантовой электродинампке, в которой электромагнитное поле было проквантовано. В квантовой электродинамике электромагнитное поле рассматривается совместно со связанными с ним частицами — фотонами. Фотоны являются квантами электромагнитного поля и возникают (исчезают) при испускании (поглощении) света. При такой постановке вопроса становятся возможными новые явления, относящиеся к классу взаимодействий излучающих систем с полем излучения. Этим путем удается, например, объяснить аномальный магнитный момент электрона и лэмбовский сдвиг уровней в тонкой структуре атома водорода. [c.548]

Выражение (9.3) описывает волну с частотой со, распространяющуюся со скоростью jn и затухающую по закону ехрХ -X (—(nkxj ). Коэффициент k представляет собой мнимую часть комплексного коэффициента преломления и характеризует поглощение в веществе. Этот коэффициент называют коэффициентом экстинкции. Из (9.3) видно также, что п есть не что иное, как обычный показатель преломления света в кристалле. На практике обычно измеряют интенсивность света I, которая пропорциональна квадрату напряженности электрического (или магнитного) поля в электромагнитной волне. Из (9.3) следует, что интенсивность световой волны, распространяющейся в кристалле, уменьшается с глубиной проникновения х по закону [c.305]

Область применения КЭД — расчет электронных оболочек атомов, спектров излучения и поглощения света атомами, рассеяние рентгеновского излучения, движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях, рассеяние электрона на электроне или позитроне и т. д. Выдающимся успехом квантовой электродинамики является объяснение отклонения магнитного момента электрона от предсказьлваемых классической электродинамикой значений. [c.179]

Германий применяется для изготовления выпрямителей переменного тока различной мощности, транзисторов разных типов. Из него изготовляются преобразователи Холла и другие, применяемые для измерения напряженности магнитного поля, токов и мощи сти, умножения двух величин в приборах вычислительной техники и т. д. Оптические свойства германия позволяют использовать его для фототранзисторов и фоторезисторов, оптических линз б большоГ светосилой (для инфракрасных лучей), оптических фильтров, модуляторов света и коротких радиоволн. Внутренний фотоэффект в германии наблюдается и при поглощении средних и быстрых электронов, а также при торможении элементарных частиц больших масс. Так, при поглощении а-частицы отмечается импульс тока продолжительностью около 0,5 МКС, соответствующий прохождению 10 электронов. Поэтому германий может быть использован и для изготовления счетчиков ядерных частиц. На рис. 8-18 приведена вольт-амперная характеристика мощного германиевого выпрямителя б воздушным охлаждением. Рабочий диапазон температур германиевых приборов от —60 до -f70 °С при повышении температуры до верхнего предела прямой ток, например у диодов, увеличивается почти в два раза, а обратный — в три раза. При охлаждении до —(50—60) °С прямой ток падает на 70—75 %. [c.255]

Применен фотоумножитель с полупрозрачным фотокатодом типа ФЭУ-19 с перетяжкой. Для устранения помех, вызванных светом и электростатическими и магнитными полями, была примепена соответствующая экранировка. Для поглощения влаги в счетчике имелся осушитель. [c.89]

ЗАКОН [Бера для разбавленных растворов поглощающего вещества в непоглощающем растворителе коэффициент поглощения света веществом зависит от свойств растворенного вещества, длины волны света и концентрации раствора Био для вращательной дисперсии в области достаточно длинных волн, удаленной от полос поглощения света веществом, угол вращения плоскости поляризации обратно пропорционален квадрату длины волны Био — Савара — Лапласа элементарная магнитная индукция в любой точке магнитного поля, создаваемого элементом проводника с проходящим по нему постоянным электрическим током, прямо пропорциональна силе тока в проводнике, абсолютной магнитной проницаемости, векторному произведению вектора-элемента длины проводника на модуль радиуса-вектора, проведенного из элемента проводника в данную точку и обратно пропорциональна кубу модуля-вектора Бойля — Мариотта при неизменных температуре и массе произведение численных значений давления на занимаемый объем идеальным газом постоянно Брюстера отраженный свет полностью линейно поляризован при угле падения, равному углу Брюстера, тангенс которого должен быть равен относительному показателю преломления отражающей свет среды Бугера — Ламберта интенсивность J плоской волны монохроматического света уменьшается по мере прохождения через поглощающую среду по экспоненциальному закону J=Joe , где Jo — интенсивность света на выходе из слоя среды толщиной / а — показатель поглощения среды, который зависит от химической природы и состояния поглощающей среды и от волны света Бунзеиа — Роско количество вещества, прореагировавшего в фотохимической реакции, пропорционально мощности излучения и времени освещения Бернулли в стационарном потоке сумма статического и динамического давлений остается постоянной ] [c.231]

СПЕКТРОСКОПИЯ (раздел физики, в котором изучают спектры оптические абсорбпионпая изучает спектры поглощения видимого, инфракрасного и ультрафиолетового света акустическая — совокупность методов измерения фазовой скорости и коэффициента поглощения звуковых волн различных частот, распространяемых в веществе вакуумная — спектроскопия коротковолнового ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения, в которой применяют вакуумные спектральные приборы лазерная изучает полученные с помощью лазерного излучения спектры испускания, поглощения и рассеяния света мессбауэровская — метод изучения электрических и магнитных полей, создаваемых на атомных ядрах их окружением микроволновая — радиоспектроскопия электромагнитных волн сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн нелинейная — методы исследования строения вещества, основанные на нелинейных оптических явлениях оптико-акустическая — метод анализа вещества, основанный на изучении спектров поглощения света, возникающих [c.278]

В соответствии с Нрамерса — Кронига соотношениями расщепление линий спектра поглощения связано с расщеплением дисперсионных кривых, характеризующих зависимость показателя преломления среды от длины волны излучения (см. Дисперсия света). Индуцированная магн. полем оптич. анизотропия может обнаруживаться не только в области поглощения, но и в области прозрачности среды. При этом в геометрии Фойгта она проявляется в виде различия показателей преломления для двух линейно поляризованных компонент (магнитное линейное двупреломление), а в геометрии Фарадея для двух циркулярных компонент (магнитное круговое двупреломление). Наиб, известен и широко применяется линейный по полю эффект магн. кругового двупреломления, проявляющийся в виде поворота плоскости поляризации линейно поляризованного света, распространяющегося через среду вдоль магн, поля Квадратич- [c.701]

ПОЛЯРИЗОВАННАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ. Люминесцентное излучение мн. объектов полностью или частично, линейно или циркулярно поляризовано вследствие анизотропии элементарных актов поглощения и испускания квантов света в процессе люминесценции. Если лгоминесциругощая среда макроскопически анизотропна, то изл атели (атомы, молекулы, ионы) имеют преимуществ, ориентацию моментов, к-рая п определяет поляризацию люминесценции. Анизотропия в среде может быть и наведённой, возникающей в результате направленной ориентации излучателей во внеш. Поле (электрическом, магнитном), а также анизотропии возбуждения (в частности, при возбуждении люминесценции поляризов. светом). [c.68]

Уравнение (1.26) указывает пути повышелия эффективностп модуляции выбор материалов с большой постоянной Вврде (сотни) и увеличение /. одна ко длина обычно ограничивается сотня ми микрометров из-за поглощения света, особенно в области коротких длин волн, где как раз постоянная Верде велика. Чаще всего оптимум достигается в близком ИК диапазоне, т. е. в области излучения полупроводниковых лазеров. Частоты модуляции достигают сотен мегагерц. Магнитное поле создается обычно протеканием электрического поля по соленоиду или по электродному витку на поверхности материала (подробнее см. 2.3). [c.27]

Как известно, оптически изотропная среда под действием магнитного поля приобретает свойство двойного лучепреломления по кругу для света, распространяющегося вдоль поля. Это значит, что если без магнитного поля среда поглощает свет на частоте Mq, то при наложении поля II у нее появляются две резонансные частоты поглощения о>о — еН12тс) для света с левой круговой поляризацией и (О9 -Ь (еН1 12тс) — для света с правой круговой поляризацией е, т — заряд и масса электрона, с — скорость света), причем показатель преломления в одном случае возрастает, а в другом — уменьшается по сравнению с показателем преломления среды, когда магнитное поле отсутствует. Измеряя разность резонансного поглощения света, поляризованного по правому и левому кругам, можно получить дополнительную информацию об электронных энергетических уровнях исследуемого вещества, помогающую в расшифровке спектров оптического поглощения. [c.32]

Рассмотренные переходы (см. рис. 1.15) называются однофотонными (или одноквантоБыми), так как в каждом из них принимает участие только один квант света. Каждому переходу между двумя состояниями соответсгв -ст определенный испущенный или поглощенный квант энергии. Следует заметить, что вынужденные переходы относятся к однофотонным. Поглощенные кванты определяются по тому, насколько уменьшается интенсивность падающего на вещество излучения, представляющего последовательность квантов с мало отличающейся энергией (непрерывный спектр). Совокупность такнх квантов, прошедших через спектральный прибор, разлагающий электромагнитное излучение по длинам волн, образует спектральную линию поглощения (рис. 1.16). Ее ширина (разность волновых чисел на высоте 1/2 интенсивности) зависит от ширины энергетических состояний (см. 7), теплового движения молекул (эффект Доиплера), столкновений молекул, напряженности электрических и магнитных полей н т. д. При увеличении температуры и давления ширина линий растет. Минимальная ширина спектральной линии, связанная с шириной энергетических состояний, называется естественной шириной (пунктирный контур на рис. 1.16) и составляет величину порядка Дл=10 А. [c.43]

В аналитических целях используется ряд явлений, заключающихся в том, что оптически активные среды в зависимости от свойств и структуры при взаимодействии с поляризованным светом могут изменять плоскость поляризации света (поляриметрический метод), изменять угол вращения плоскости поляризации для излучений различных длин волн (спектрополяриметрический метод), осуществлять вращение плоскости поляризации в присутствии внешнего магнитного поля (метод магнитного вращения). Возможно появление разности коэффициентов поглощения в исследуемой жидкости, помещенной в продольное магнитное поле, для лево- и правоциркулирующего поляризованного света — эффекта, используемого в методе кругового дихроизма, и разности в скорости распространения света, поляризованного по кругу вправо и влево, — эффекта кругового двулучепреломления. В зависимости от состава и структуры среды при помещении жидкости в поперечное магнитное поле возникает разность в показателях преломления обыкновенного и необыкновенного лучей ортогонально поляризованного света (метод магнитоуправляемого двулучепреломления). Оптическая активность веществ обусловливается двумя факторами — особенностью кристаллической решетки вещества и особенностями строения (асимметрией) молекул вещества. Для веществ первого типа характерна потеря оптической активности при разрушении кристаллической решетки плавлением или растворением. Вещества второго типа проявляют активность только в растворенном или [c.118]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...