Излучение и вещество

Анализ проведенных опытов позволяет ответить на вопрос, имеющий прямое отношение к взаимодействию излучения и вещества. В стоячей электромагнитной волне пучности векторов Е и Н пространственно разделены, и, следовательно, в принципе можно установить, какой из них ответствен за фотохимическое действие. В этих опытах свет отражался от металлической поверхности, которая, как уже указывалось, эквивалентна в смысле отражения диэлектрику с очень большим показателем преломления. Поэтому на границе раздела происходит изменение фазы вектора Е на п. [c.78]

Таким образом, равновесное излучение всегда имеет характер теплового излучения, причем такое равновесие между излучением и веществом может иметь место для любого тела (твердого, жидкого, газообразного). Это тепловое, или равновесное, излучение подчиняется определенным общим закономерностям, вытекающим из принципов термодинамики, в силу которых установившееся тепловое равновесие изолированной системы не может нарушиться вследствие излучения какими-либо частями данной системы или вследствие каких-либо других тепловых обменов. Тепловое излучение иногда называют температурным. [c.684]

При взаимодействии электромагнитного излучения с веществом наблюдаются явления, свидетельствующие о дискретном характере взаимодействия, когда обмен энергией и импульсом между полем излучения и веществом осуществляется порциями излучения, называемыми квантами или фотонами. Понятие фотона не связано с представлением о концентрации энергии и импульса кванта в малом пространственном объеме, который можно обозначить словом корпускула . Однако дискретный характер взаимодействия становится наглядным при использовании представления о корпускуле и связанных с ней понятий. [c.17]

Классификация. К средствам неразрушающего контроля (СНК) относят контрольно-измерительную аппаратуру, в которой используют проникающие поля, излучения и вещества для получения информации о качестве исследуемых материалов и объектов. Классификация видов и методов неразрушающего контроля (НК) приведена в ГОСТ 18353—79. В соответствии с ГОСТом НК подразделяют на девять видов магнитный, электрический, вихретоковый, радиоволновый, тепловой, оптический, радиационный, акустический и проникающими веществами. Каждый вид НК осуществляют методами, которые классифицируют по следующим признакам [c.10]

Вследствие такого сложного характера взаимодействия излучения и вещества очевидно, что теплообмен излучением является комплексным процессом, состоящим из ряда основных или первичных процессов, К этим первичным процессам относятся, в частности, испускание, дисперсия, рассеяние, отражение, преломление и, наконец, поглощение. Поэтому при изучении закономерностей радиационного теплообмена прежде всего необходимо знать совокупность перечисленных первичных процессов взаимодействия излучения и вещества. [c.9]

С этой целью в первой части настоящей книги изложены физические основы теплового излучения. Рассмотрены природа электромагнитной энергии, процессы испускания и взаимодействия излучения и вещества. Дано понятие ноля излучения и основных характеризующих его величин, необходимых при рассмотрении процессов радиационного теплообмена. Затем изложены законы термодинамически равновесного излучения, позволяющие связать процессы теплового излучения с температурой и радиационными параметрами вещества. [c.9]

В гл. 1 были рассмотрены физические основы процессов испускания и взаимодействия излучения и вещества. Для того чтобы рассчитать каждый из этих первичных процессов, необходимо знать радиационные характеристики вещества, являющиеся функциями его микроскопического состояния. К этим характеристикам, 58 [c.58]

Исходя из изложенных общих представлений, определим условия равновесия между излучением и веществом. Для удобства вывода предположим, что в полости абсолютно черного тела при постоянной температуре находится небольшое количество атомов или молекул, энергетические уровни которых fj, 2, 3.....Е , [c.18]

Методы НК основаны на взаимодействии различных физических полей, излучений и веществ с ОК. В соответствии с ГОСТ 18353-79 различают девять видов НК акустический, вихретоковый, магнитный, оптический, проникающими веществами, радиационный, радио-волновой, тепловой, электрический [62]. [c.333]

Методы неразрушающего контроля основаны на взаимодействии различных физических полей, излучений и веществ с контролируемыми материалами и изделиями. В соответствии с ГОСТ 18353-79 различают девять видов неразрушающего контроля акустический, вихретоковый, магнитный, оптический, проникающими веществами, радиационный, радиоволновой,тепловой,электрический. [c.376]

Трудами Планка и Эйнштейна уже было доказано,что излучение имеет электромагнитную природу, является одной из форм существования энергии и обладает квантово-волновыми свойствами. Квантовый характер излучения проявляется при испускании и поглощении энергии света, при взаимодействии излучения и вещества, а волновой характер - в явлениях интерференции и дифракции. [c.22]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ ИЗЛУЧЕНИЕМ И ВЕЩЕСТВОМ [c.34]

Лекция 1. ИЗЛУЧЕНИЕ И ВЕЩЕСТВО [c.5]

Иной порядок имеет соотношение потоков энергии излучения и вещества, так как скорости ударных волн В обычно на несколько порядков меньше скорости света с. Отношение потоков энергии излучения и вещества иТ Врг( изл/рб) с В), грубо говоря, в с В раз больше отношения плотностей энергии /изл/ре- В воздухе нормальной плотности, например, потоки энергии становятся сравнимыми при температуре порядка 300 000°, когда плотность энергии излучения еще очень мала. Наличие потока лучистой энергии существенным образом сказывается на структуре фронта сильной ударной волны, так как во фронте происходит лучистый теплообмен. Поток излучения, естественно, направлен от областей с высокой температурой в область с низкой температурой, т. е. навстречу потоку вещества в системе координат, где волна покоится. Энергия газа через излучение перекачивается из областей за скачком уплотнения в область перед скачком. Это оказывается возможным, потому что холодный газ перед фронтом волны, как правило, непрозрачен для подавляющей части спектра частот, которые излучаются нагретым до высоких температур газом. Действительно, газы обычно бывают прозрачными лишь в видимой и, возможно, в прилегающих близкой ультрафиолетовой и инфракрасной частях спектра. Но при высоких температурах в десятки и сотни тысяч градусов излучаются главным образом кванты в ультрафиолетовой области спектра, для которых газы совершенно непрозрачны. [c.219]

В теорию излучения вводится особое понятие так называемого черного излучения. Черным излучением называется электромагнитное излучение, находящееся в тепловом равновесии. При этом особый интерес представляет тот случай, когда электромагнитное излучение находится не в вакууме, а в материальной среде, т. е. в веществе. В этом случае именно взаимодействие излучения и вещества и приводит к установлению теплового равновесия. [c.37]

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, фотоэффект — взаимодействие между излучением и веществом, приводящее к поглощению фотонов и освобождению электронов (см. Фотоэлектронная эмиссия, Фотопроводимость, Фотоэффект запирающего глия). [c.175]

После этого мы опять обращаемся к физике и излагаем теорию оптических свойств кристаллической решетки — инфракрасного поглощения и комбинационного рассеяния. В этой теории взаимодействие между излучением и веществом рассматривается в рамках квантовой механики. Устанавливается связь между вероятностью переходов для поглощения и рассеяния света и величиной некоторых матричных элементов. Именно на этом этапе симметрия играет решающую роль, так как она определяет отличные от нуля матричные элементы. [c.16]

Причина указанного явления состоит в резком различии скоростей движения вещества и в обычных условиях и скорости света с и с. Вследствие различия скоростей потоки энергии вещества и излучения могут оказаться сравнимыми между собою, даже если плотность энергии излучения много меньше плотности энергии вещества. Например, в крайнем случае, когда все кванты движутся в одну сторону, поток энергии излучения равен S = U поток же энергии вещества порядка Ей, т. е. U может быть порядка и больше Ей даже при U Е за счет того, что с У и. Потоки энергии излучения и вещества часто бывают сравнимыми и в более реальном случае, когда поле излучения относительно изотропно и результирующий поток излучения S, равный разности односторонних потоков, значительно меньше своей предельной величины U , соответствующей резко выраженной анизотропии поля излучения. [c.125]

Как будет сейчас показано, величина потерь энергии или, наоборот, энерговыделение в веществе за счет взаимодействия с излучением определяются дивергенцией потока излучения, так что сопоставление потоков энергии излучения и вещества может характеризовать и роль лучистого теплообмена в среде. [c.125]

При лучистой теплопроводности нагревается и охлаждается вещество, а переносчиком энергии служит излучение, которое играет роль посредника . Поэтому коэффициент лучистой температуропроводности не просто равен коэффициенту диффузии излучения /с/З, но пропорционален еще и отношению теплоемкостей излучения и вещества [c.509]

Любая модель Вселенной должна исходить из наблюдающегося в настоящее время ее расширения и объяснять три достоверно установленных факта — наличие барионной асимметрии Вселенной, космическое отношение числа фотонов к числу барионов, примерно равное 10 , однородность и изотропность реликтового излучения. Теория Большого Взрыва в наши дни с штается общепринятой. Согласно этой теории, наша Вселенная развилась из первоначального состояния, которое можно представить в виде сгустка сверхплотной раскаленной материи. Излучение и вещество в нем находились в тепловом равновесии. Равновесные системы, 222 [c.222]

Дело обстоит гораздо слоЖ1нее, когда излучение распространяется в материальной среде. С точки зрения электронной теории взаимодействие излучения и вещества заключается в воздействии электромагнитной волны на электрические заряды, входящие в состав атомов вещества. Это воздействие сводится к возбуждению колебаний электронов в такт с колебаниями проходящей через среду электромагнитной волны, в результате чего возбужденные колебания зарядов приводят к испусканию вторич нт.ьх электромагнитных волн. Для отдельного изолированного атома излучение вторичных волн той же частоты, что и падающая волна, описывается косинусоидальной диаграммой испускания по различным направлениям [Л. 15]. Вторичные волны, испускаемые соседними атомами, оказываются когерентными и интерферируют друг с другом. В результате такой интерференции излучение среды в стороны почти полностью нивелируется, а взаимная интерференция иер-вичной и вторичных волн, приводит к возникновению результирующей волны, которая распростраияется в первоначальном направлении, но с фазовой скоростью, мень-щей, чем скорость излучения в вакууме. Таким образом, следствием взаимодействия излучения е атомами и молекулами вещества является прежде всего уменьшение скорости распространения излучения в реальной среде по сравнению с вакуумом. Если при этом скорость распространения излучения в среде. меняется с частотой, то будет происходить так называемая дисперсия электромагнитных волн в данной среде. [c.32]

Рассмотренные в первой части книги основы процессов взаимодействйя излучения и вещества позволяют получить физические представления о радиационном теплообмене и осуществить его математическое описание. Система уравнений, описывающая всю совокупность первичных процессов, из которых складывается радиационный теплообмен, является весьма сложной в математическом отношении. Поэтому процесс радиационного теплообмена, будучи сложным по своей физической природе, отличается также и существенной математической сложностью описания. В связи с этим для его исследования и расчета требуется значительно больше усилий и времени по сравнению с процессами теплопроводности и конвективного теплообмена. [c.88]

Выше были кратко изложены физические основы теплового излучения и рассмотрены процессы взаимодействия излучения и вещества. Имея детальные физические представления об этих первичных процессах и располагая их математическим описанием, можно провести анализ теплоо бмена излучением, который и представляет собой одновременное протекание упомянутых первичных (или основных) процессов. Настоящая [c.90]

С другой стороны, величина (3-11) в соответствии с разобранными в гл. 1 законами взаимодействия излучения и вещества будет складываться из ослабления первичного пучка лучей в элементарном цилиндре fiPQo n и эффективного испускания им электромагнитной энергии fQэф. [c.94]

Взаимовлияние излучения и вещества характерно для излучающей плазмы. Действителыю, с одной стороны, само излучение обусловлено ускорением частиц и его спектр формируется их тепловым движением, а с др. стороны, радиац. потери плазмы ограничивают её темп-ру, т. е. интенсивность движения частиц. В горячей разреженной плазме И. п. имеет определяющее значение также и в формировании распределения ионов по кратностям ионизации (см. Ионизационное равновесие), а для данного Z/ — по возбуждённым уровням. Эти распределения вместе с максвелловским распределением электронов по скоростям (к-рое обычно легко поддерживается их частыми взаимными столкновениями и потому не искажается излучением) образуют полный набор излучателей для ЛИ, ТИ, ФИ и ЦИ. В свою очередь, частицы плазмы влияют на форму излучаемых спектров, приводя к уширению спектральных линий, й на распространение излучения в среде (см. ниже Запирание излучения, а также Перенос излучения). Наиб, полным взаимовлияние плазмы и излучения оказывается для ЛИ дискретность спектра предопределяет его чувствительность к многообразным уширяющим воздействиям электронов и ионов, а ко1[центрацня излучающих электронов на возбуждённых уровнях в сильной степени определяется скоростью радиац. процессов девозбуждения и возбуждения. [c.108]

Впервые квантовые представления (в т. ч. величина h) были введены в 1900 М. Планком (М. Plan k) в работе, посвящённой теории теплового излучения тел (с.м. Планка закон излучения). Существовавшая к тому времени теория теплового излучения, построенная на основе классич. электродинамики и статистич. физики, приводила к бессмысленному выводу о невозможности термодинамич. равновесия между излучением и веществом, т. к. вся энергия должна перейти в излучение. Плавк разрешил это противоречие и получил результаты, прекрасно согласующиеся с опытом, предполо чив, что свет испускается не непрерывно (как это следовало из классич. теории излучения), а опредол. дискретными порциями энергии — квантами. Величина такого кванта энергии пропорциональна частоте света v и равна e — hv. Попытки обосновать гипотезу Пла(1ка в рамках классич. физики оказались безуспешными. Несовместимость гипотезы Планка с классическими иред-ставлениями отмечалась, в частности, Л. Пуанкаре (Н. Poin are). [c.274]

Общая характеристика средств НКиД. К средствам НКиД относят контрольноизмерительную аппаратуру, в которой используют проникающие поля, излучения и вещества для получения информации о качестве исследуемых материалов и объектов. [c.33]

Кроме того, при использовании квантового метода существенно возрастает число уравнений для компонент матрицы плотности и степень многомерности самой матрицы, что само по себе создает значительные трудности, требующие разработки специальных методов упрощения. Степень возрастания чисто математических трудностей при использовании квантового метода можно проиллюстрировать на простейшем примере системы, состоящей только из электромагнитного излучения и вещества, которое описывается (как и в полуклассическом методе) двухуровневой системой. Если взять даже простейший случай дипольного взаимодействия и предположить, что в результате взаимодействия система фотонов (электромагнитное излучение) потеряет или приобретет один фотон, то даже в таком простецшем случае система уравнений для изменения во времени матричных элементов матрицы плотности, характеризуемой индексами поля и активной среды, примет вид [c.34]

Малая величина радиационной ширины, как уже указывалось выше, связана с тем обстоятельством, что взаимодействие между излучением и веществом вообще невелико. Подчеркнём ещё раз, что радиационная ширина превосходит нейтронную йЖка в том специальном случае,, когда составное ядро образуется в результате захвата медленного нейтрона, причём ядро не является лёгким. [c.253]

После открытия полевой формы существования материи в виде электромагнитных волн и создания электромагнитной теории света появилась реальная возможность решить вопрос о законах взаимопревращения материи в полевой и корпускулярной форме или, другими словами, решить вопрос о взаимопревращении излучения и вещества. Казалось, что эту задачу можно успешно решить в рамках классической физики, поскольку каждая из этих форм материи хорошо описывается соответствующей классической теорией. Первое указание на недостаточность классической физики для понимания взаимоотношения этих двух форм материи было получено при анализе излучения абсолютно черного тела, когда необходимо было допустить дискретность актов испускания света. Затем были открыты корпускулярные свойства излучения и волновые свойства электронов и других частиц. Эти открытия показали, что не с)шдествует [c.346]

Данная книга содержит описание как волновых, так и корпускулярных свойств света. Однако большее внимание уделено волновым свойствам. Обусловлено это тем, что большинство физических явлений, связанных с взаимодействием излучения и вещества, адекватно описывается так называемой полуклассической теорией. В этой теории поле оптического излучения рассматривается как классическое электромагнитное поле, подчиняющееся уравнениями Максвелла, тогда как поведение атомов вещества описывается квантовой механикой. Полуклассическая теория приводит к успеху при решении большинства задач оптики. Лишь в некоторых задачах, где необходим учет шумов (например, флуктуации лазерного излучения), нужно принимать во внимание не только дискретность процессов поглощения и испускания света атомными системами, но и сам факт квантования поля излучения (т. е. нужно использовать квантовую электродинамику). Интересно отметить, что даже фотоэффект, при объяснении которого в физику впервые было введено понятие фотона, может быть полностью описаи в рамках полуклассической теории. [c.10]

Классификация. К средствам НК и Д относят контрольно-измерительную аппаратуру, в которой используют проникающие поля, излучения и вещества для получения информащ1и о качестве исследуемых материалов и объектов. НК подразделяют на девять видов магнитный, электрический, вихретоковый, радиоволновой, тепловой, оптический, радиационный, акустический и проникающими веществами. Каждый вид НК осуществляют методами, которые классифицируют по следующим признакам [c.9]

Давления излучения и вещества находятся примерно в таком же соотношении, что и энергии. Б самом деле, давление излучения (при изотропии поля излучения) р , == [I/3, а давление вещества р = (у — 1) Е, причем при высоких температурах показатель адиабаты у имеет обычно значение в интервале от 5/3 до - 1,15 в зависимости от злементного состава газа, температуры и плотности. [c.124]

Плотность энергии и давление излучения становятся сравнимыми с плотностью энергии и давлением вещества только при чрезвычайно высоких температурах или чрезвычайно низких плотностях газа. Например, в воздухе нормальной плотности это происходит при температуре яг 2,7-10 ° К. В ударных волнах не столь большой амплитуды лучистые давление и энергия гораздо меньше давления и энергии вещества и потому почти не влияют на параметры за фронтом. Иной порядок имеет соотношение потоков энергии излучения и вещества, так как скорости ударных волн, с которыми реально приходится иметь дело, на много порядков меньше скорости света. Отношение потоков энергии аТ ЧОде ( изл/се) [сЮ), грубо говоря, в сЮ раз больше отношения плотностей энергии. Так, при О = 100 км/сек с/О = 3-10 В воздухе нормальной плотности, например, оба потока становятся одинаковыми уже при температуре 300 000° К, при которой плотность излучения еще очень мала. [c.407]

В 1917 г. Эйнштейн показал, что состояние термодинамического равновесия между излучением и веществом, при котором распределение энергии излучения по частоте подчиняется закону Планка, а распределение атомов по различным возбужденныл состояниям описывается больцмановским распределением, можно объяснить, постулируя следующие процессы, связывающие излучение с вен1,еством [c.24]

Массовый коэффициент поглощения. Взаимодействие тежду излучением и веществом обычно описывают, прибегая к П011ятиям испускания и коэффициента поглощения. Различные процессы, которые приводят к уширению линий испускания, оказывают также влияние и на процесс поглощения. Поэтому как параметры испускания так и колффи[1иепт поглощения суть функции частоты. [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...