Электромагнитные параметры вещества

Электромагнитные параметры вещества 15 [c.15]

Электромагнитные параметры вещества [c.15]

Но из (2.3) не видно, что п должно зависеть от длины волны света X, тогда как из опыта известно, что существует дисперсия света, т. е. п меняется с изменением длины волны света п = (7 ) ). Объяснения этого факта теория Максвелла, ограничивающаяся для характеристики электромагнитных свойств вещества лишь макроскопическими параметрами (е, р), дать не могла. Необходимо бьшо более детальное рассмотрение процессов взаимодействия вещества и света, покоящееся на углубленном представлении о структуре вещества. Это и было сделано Лорентцом, создавшим электронную теорию (1896 г.). Представление об электронах, входящих в состав атомов и могущих совершать в них колебания с определенным периодом, позволило объяснить явления испускания и поглощения света веществом, равно как и особенности распространения света в веществе. В частности, сделались понятными и явления дисперсии света, ибо диэлектрическая проницаемость е оказывается в рамках электронной теории зависящей от частоты электромагнитного поля, т. е. от длины волны %. [c.22]

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]

При неизменных электромагнитных свойствах вещества основным параметром, определяющим суммарный коэффициент ослабления запыленных потоков, является параметр Ро. [c.79]

Температура в очень большой степени влияет на самые разнообразные свойства любого вещества или тела. Так, от нее зависят электромагнитные параметры, плотность вещества (или геометрические размеры тела), механическая прочность, твердость, вязкость, эластичность, растворимость, химическая активность и даже агрегатное состояние и химический состав вещества. [c.5]

При пользовании уравнениями электромагнитного поля, приведенными в учебнике в рационализированной форме, и другими формулами авторы стремились везде подчеркнуть значения переводных коэффициентов, позволяющих подставлять численные параметры веществ в тех единицах, в которых они даны в таблицах и на рисунках. С такими операциями специалистам все время приходится иметь дело на производстве и институт должен их к этому хорошо подготовить. [c.4]

Рассмотренные процессы испускания электромагнитной энергии относятся к неподвижным и отдельно взятым атомам и молекулам. Если же рассматривать совокупность движущихся и взаимодействующих ме.ж-ду собой частиц, из которых состоит реальное вещество, то спектр их излучения будет иным по сравнению со спектром отдельной неподвижной частицы. Прежде всего за счет эффекта Допплера тепловое движение излучающих атомов, молекул, ионов приводит к изменению частоты излучения частицы относительно неподвижной системы координат. Это в свою очередь приводит к так называемому допплеровскому уширению спектральных линий. К уширению линий приводит также столкновение частиц между собой, вызывающее сокращение времени жизни возбужденного состояния и возмущение или смещение уровней. Оба фактора (эффект Допплера и взаимодействие частиц между собой) проявляются тем сильнее, чем выше температура и давление вещества. Таким образом, спектры излучения зависят как от химической природы излучающих веществ (определяющей структуру атомов и молекул), так и от термодинамических параметров (температуры и давления), при которых данное вещество находится. [c.26]

Хорошо известно, что любая локационная система служит для получения информации об удаленном объекте. Эта информация доставляется локационным сигналом и извлекается из него в результате специальной обработки. Главной особенностью всех локационных систем является то, что принимаемый ими сигнал не создается наблюдаемым объектом специально для передачи необходимой информации, а является лишь результатом его собственного излучения (пассивная локация) или возникает вследствие отражения от поверхности объекта зондирующего излучения (активная локация). В зависимости от того, какое используется локационное излучение (различные диапазоны электромагнитных волн, ультразвук, корпускулярные потоки — электроны, нейтроны и т. д.), может быть получена та или иная информация об объекте (его координаты, скорость, геометрические параметры, оптическое изображение, характеристики поверхности, состав вещества, из которого состоит объект и т. п.). При этом эффективность самой локационной системы определяется, с одной стороны, объемом получаемой ею информации, скоростью и точностью, с которыми эта информация получается, а с другой — тем, насколько технически просто удается реализовать данную локационную систему. [c.4]

Для возбуждения части атомов и создания на некоторое время инверсной Заселенности по отношению к некоторому уровню используется внешний источник энергии. Электромагнитная волна, проходя через вещество, находящееся в состоянии с отрицательной температурой, испытывает отрицательное поглощение именно при этих условиях наблюдается индуцированное излучение, совпадающее по частоте, фазе и направлению света с проходящим излучением. Механизм возбуждения н излучения зависит от параметров используемого вещества. В настоящее время в зависимости от типа рабочего вещества лазеры разделяются на четыре группы на твердом теле, газовые, полупроводниковые и жидкостные. В качестве источников монохроматического излучения при интерферометрических исследованиях используются твердотельные и газовые лазеры (761. [c.79]

В связи с определяющей ролью среды при росте совокупности кристаллов легко понять, почему принято характеризовать условия роста такими параметрами, как температура, концентрации веществ, питающих растущую совокупность, способ нагрева (печной, электромагнитный и т.д.). Иными словами, условия роста совокупности кристаллов принято характеризовать в основном состоянием и составом среды. Ниже будет показано, в чем недостаток такого подхода. [c.14]

В начале 9.1 приводится схема действия вакуумного тороидального электромагнитного ядерного генератора с управляемыми экранами из делящегося радиоактивного вещества. Функционально экраны могут состоять из нескольких слоев, выполняющих роль отражателя или замедлителя для противоположно заряженных продуктов деления. Затем производится расчет параметров индуцируемого во внешней обмотке тороида электромагнитного поля для разных начальных (задающих) режимов работы генератора. [c.267]

Промежуточное (между твердым и газовым) жидкое состояние вещества порождает специфические трудности в изучении его структуры. Значительная часть информации о структуре твердых гетерогенных систем может быть получена из механических испытаний и изучения диаграммы состояния. При исследовании структуры жидких систем такие методы оказываются практически бесполезными. Основной объем информации о структуре жидкостей и их смесей получается при изучении ослабления и рассеяния различных видов электромагнитных колебаний и волн (рентгенографический, оптический, радиоспектроскопический, ультразвуковой анализ), термодинамических параметров состояния (плотность, сжимаемость, теплоемкость, коэффициенты температурного расширения и др.) и переносных свойств (вязкость, диффузия, тепло- и температуропроводность). [c.196]

В гл. 1 и 2 были представлены общие методы описания электромагнитного поля излучения и его взаимодействия с веществом. В 3.1 мы применим эти методы к различным многофотонным процессам, таким, как многофотонное поглощение (разд. 3.13), генерация суммарных и разностных частот (разд. 3.14), параметрическое усиление (разд. 3.15) и вынужденное комбинационное рассеяние (разд. 3.16). На языке классического и полуклассического описания эти процессы называются нелинейными (ср. 2.3). Важными характеристиками этих процессов являются скорости переходов между состояниями атомных систем под влиянием излучения, скорости генерации фотонов, эффективные сечения, ширины линий и дисперсионные кривые. Все эти свойства могут быть непосредственно сопоставлены с экспериментальными данными. При этом возникает задача установления функциональной зависимости указанных величин от параметров взаимодействия, от констант атомной и электромагнитной систем и от заданных условий эксперимента. С другой стороны, должны быть сделаны количественные оценки порядков величин. На этой основе в дальнейшем можно будет провести анализ характерных для тех или иных процессов пространственно-временных явлений, таких, например, как усиление или поглощение электромагнитного излучения, инверсия населенностей атомных состояний и др. В 3.1 остаются вне рассмотрения особые проблемы, связанные с нестационарными процессами и взаимным влиянием свойств когерентности и нелинейных процессов. Они трактуются с единой точки зрения в 3.2 и 3.3. При этом в зависимости от поставленной задачи и от требуемой примени- [c.266]

На предприятиях метрологи контролируют не только качество продукции, но и технологическую дисциплину, проверяют соблюдение норм, ограничивающих выбросы вредных веществ. Коэффициенты полезного действия золоуловителей, газоочистных и пылеулавливающих установок, уровень вредных ионизирующих и электромагнитных излучений, экологическая чистота сырья и топлива — все эти параметры измеряются и сравниваются с нормами. А невыполнение норм влечет за собой административные и даже более строгие санкции. [c.148]

Стандарты подсистемы 1 устанавливают предельно допустимые значения нормируемых параметров опасных и вредных производственных факторов и требования к методам их измерения, а также требования безопасности при работе с веществами, обладающими опасными и вредными свойствами. Эта группа включает стандарты требований по обеспечению взрывобезопасности, пожарной безопасности, электробезопасности (ГОСТ 12.1.019-79), радиационной, вибрационной и биологической безопасности требований по защите от шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных полей, вредных веществ требований к освещению и воздуху рабочей зоны. [c.377]

Поведение вещества в электромагнитном поле, как уже отмечалось, описывается тремя феноменологическими параметрами — диэлектрической постоянной е, электрической проводимостью а и магнитной проницаемостью ц. Для [c.43]

Параметр е (вместе с безразмерным параметром — магнитной проницаемостью) определяет и условия распространения электромагнитных волн в веществах, что особенно важно для радиоэлектроники. [c.88]

Контроль без разрушения может осуществляться по энергетическим параметрам процесса (сварочному току, напряжению на инструментах, полезной мощности, энергии), температуре, перемещению электрода, а также ультразвуком, рентгеном и другими физическими методами. Последние не всегда дают надежные данные. Так при рентгеновском просвечивании, реагирующем на изменение плотности, выявляются поры, трещины, раковины и внутренний выплеск, однако граница литой зоны без использования рентгеноконтрастных веществ не выявляется. В настоящее время для ее выявления на поверхности контакта деталей толщиной 0,3—5 мм перед сваркой кладут тонкую фольгу (0,1—0,3 мм), наносят гальваническое покрытие или порошок из материала, обладающего повышенным коэффициентом поглощения рентгеновских лучей. Этот металл, не влияя на качество, под действием электромагнитных сил может вытесняться к периферии ядра (если его сопротивление и 7пл выше исходного металла) или перемешиваться (если Гпл близки). Для нержавеющих и жаропрочных сталей в качестве материала-свидетеля используют тугоплавкие металлы (Мп, Ш, Мо, V) в виде порошка с размерами частиц 20—100 мкм. Порошок [c.243]

Характеристики взаимодействия электромагнитного излучения с молекулами суш,ественно определяются электрооптическими параметрами последних. Так при расчете поглощения излучения важную роль играет дипольный момент молекулы, зависимость которого от внутренних координат наиболее точно восстанавливается из экспериментальных данных об интенсивностях КВ полос и отдельных линий путем решения обратной задачи. В выражение для интенсивности входит квадрат модуля матричного элемента оператора дипольного момента в базисе колебательно-вращатель-ных волновых функций состояний, между которыми происходит переход. Зная экспериментальные значения интенсивностей 5 различных КВ-линий, принадлежащих к разным полосам, и формулы, связывающие 5 с дипольным моментом, можно найти последний путем подгонки с помощью метода наименьших квадратов [7]. Учитывая громоздкость общего математического аппарата, проиллюстрируем решение задачи определения дипольного момента на примере Н2О — основного поглощающего вещества воздуха. [c.63]

При прохождении радиоволн СВЧ через влажный материал происходят поглощение и рассеяние энергии электромагнитных волн частицами вещества (влаги и сухого скелета). Для получения информации о свойствах вещества можно использовать параметры прошедшего или отраженного излучения. [c.6]

Для полного представления о процессах переноса излучения в системе помимо законов распространения электромагнитной энергии в среде необходимо знать явления, сопровождающие прохождение излучения через границу двух сред. Это позволяет сформулировать граничные условия исследуемого процесса радиационного теплообмена в излучающей системе. Под границей раздела понимается поверхность, на которой происходит скачкообразное изменение оптических параметров вещества п, а , Y (s, s) при переходе из одной среды в другую. Реально любая граница раздела не является гладкой математической поверхностью, а имеет ту или иную шероховатость (неровность), в зависимости от которой и производится классификация характера границы раздела. Если микрошероховатости поверхностл много меньше длины волны падающего на нее излуче- ия, то такая поверхность называется оптически гладкой. В другом случае, когда размер шероховатостей соизмерим или превышает длину волны, поверхность носит название оптически шероховатой. Естественно, что одна и та же граница раздела по отношению к излуче- [c.41]

Наряду с результатами экспериментальных исследований в книге приведены также данные теоретических расчетов спектральных коэффициентов ослабления лучей твердыми частицами в зависимости от параметра дифракции р и комплексного показателя преломления т в характерных для котельных установок областях спектра теплового излучения дисперсной системы и распределений частиц по размерам. Они позволяют сделать ряд общих выводов, касающихся влияния электромагнитных свойств вещества на рассеивающую и поглощательную способности частиц, а также могут быть использованы для расчетов радиационного поля в различных дисперсных системах. Для удобства и наглядности многие из данных по спектральным коэффициентам ослабления лучей твердыми частицами представлены в виде графиков. Из них отчетливо виден экстремальный характер зависимости ксэффици-ентов рассеяния и поглощения от параметра дифракции р. Видны области, в которых справедливы асимптотические решения для предельно малых и больших частиц, а также изменения в зависимости от р и п соотношения между рассеянием и поглощением. [c.6]

Для описания электромагнитных полей, возникающих при прохождении заряженной частицы через вещество, воспользуемся микроскопическими уравнениями Максвелла. В эти уравнения входит плотность полного тока, который состоит из свободного тока (внешних источников) и тока Усвяз связанных (или индуци-зованных) зарядов. Последний представляет собой квантово-статистическое среднее оператора плотности тока связанных зарядов, которое, в свою очередь, зависит от электромагнитных полей в данной задаче. Явное выражение для ус яз можно найти с помощью стандартной теории возмущений, имея в виду, что электромагнитное взаимодействие вещества с полем пропорционально малому параметру—постоянной тонкой структуры е Ъс. Можно показать [71.4], что в линейном (по полю) приближении [c.175]

Рассмотрим информационные характеристики и параметры оптшес-ких сигналов источников излучения. Оптическое излучение полностью описьшается волновой и квантовой теория1уш излучения. Волновая теория хорошо объясняет большинство явлений, связанных с формированием изображения квантовая теория описьшаег возбуждение электромагнитного поля, фотоэлектрический эффект и ряд других эффектов, связанных с взаимодействием излучения с веществом. Остановимся на волновом описании электромагнитного поля. [c.39]

Энергетические переходы атомов и молекул, приводящие к испусканию квантов, могут происходить как самопроизвольно (спонтанно), так и вынужденно (ипду-цированно) под действием внешней электромагнитной волны или фотона. В связи с этим полное количество испускаемой веществом энергии делится на спонтанное и -индуцированное. Спонтанное испускание определяется только химической природой вещества и его термодинамическими параметрами и совершенно не зависит от того, имеется ли в среде внешнее излучение или нет. В количественно.м отношении излучение среды было бы равно ее спонтанному испусканию при условии отсутствия внешнего электромагнитного поля. Од1. 1ко оказывается, что проходящая электромагнитная волна (фотоны) той же частоты, что и испускаемая данным [c.26]

Вопрос о дисперсии оптических параметров аморфного углерода подробно был рассмотрен в работе Сталла и Плэсса [Л, 69]. Используя уравнение движения электронов в твердом теле под действием электромагнитного поля падающей волны и принимая магнитную проницаемость вещества равной проницаемости среды, они получили формулы, определяющие дисперсию оптических параметров аморфного углерода [c.101]

РЕАКЦИЯ [термоядерная — реакция слияния легких атомных ядер в более тяжелые, происходящие при высоких температурах 10 К фотоядерная- -расщепление атомных ядер гамма-квантами цепная — реакция деления атомных ядер тяжелых элементов под действием нейтронов, в каждом акте которой число нейтронов возрастает, так что может возникнуть самоподдерживающийся процесс деления ядерная — превращение атомных ядер, вызванное их взаимодействием с элементарными частицами, в том числе с гамма-квантами, или друг с другом] РЕВЕРБЕРАЦИЯ — процесс постепенного затухания звука в закрытых помещениях после окончания действия его источника РЕЗОНАНС (есть явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний системы при приближении частоты вынужденной силы к собственной частоте колебаний системы акустический — избирательное поглощение энергии фононоБ определенной частоты в парамагнитных кристаллах, помещенных в постоянное магнитное поле антиферромагнитный — избирательное поглощение энергии электромагнитных волн, проходящих через антиферромагнетик, при определенных значениях частоты и напряженности приложенного к нему магнитного поля гигантский — широкий максимум, которым обладает зависимость сечения ядерных реакций, вызванных налетающей на атомное ядро частицей или гамма-квантом, от энергии возбуждения ядра магнитный — избирательное поглощение энергии проходящих через магнетик электромагнитных волн на определенных частотах, связанное с переориентировкой магнитных моментов частиц вещества параметрический — раскачка колебаний при периодическом изменении параметров тех элементов колебательных систем, в которых сосредоточивается энергия колебаний) [c.271]

УСИЛИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ—устройства, в к-рых осуществляется повышение мощности электрич. колебаний с частотами 0 3-10 Гц за счёт Преобразования энергии стороннего источника питания (накачки) в энергию усиливаемых колебаний. Физ. явления, используемые для преобразования энергии, могут быть разделены на следующие осн. группы взаимодействие эл,-магн. поля с управляемыми потоками носителей заряда в вакуумных или полупроводниковых усилит, элементах и приборах перераспределение мощности по комбинац. частотам при изменении энергоёмкого параметра колебат. контура под воздействием источника накачки (см. Параметрическая генерация и усиление электромагнитных колебаний), вынужденное излучение возбуждённых частиц вещества, вызванное действием эл.-магн. поля (квантовые парамагн. У. э. к.— мазеры) взаимодействие зл.-магн. волн с распределёнными полупроводниковыми структурами с нелинейными или изменяющимися во времени параметрами. [c.239]

Теории отражения электромагнитного излучения от шероховатых поверхностей посвящен ряд обзоров и монографий (см., например, [3, 14, 21]). Однако рентгеновский диапазон длин волн имеет специфические особенности. Прежде всего, здесь имеет смысл рассматривать лишь малые углы скольжения, при которых коэффициент отражения рентгеновского излучения велик. Кроме того, в рентгеновском диапазоне (в отличие от задач радиофизики и акустики), где все вещества обладают малой поляризуемостью, скачок диэлектрической проницаемости на границе раздела крайне мал. В результате оказывается, что при описании взаимодействия рентгеновского излучения с шероховатой поверхностью вводятся два параметра, характерных для этого диапазона длин волн aQyk и а I 1 — е Д (о — радиус корреляции высот шероховатостей 00 и Я — угол скольжения и длина волны падающего излучения е —диэлектрическая проницаемость вещества, на которое падает излучение), от значений и соотношения которых зависят отражающие свойства поверхности [10, 11]. [c.48]

Квантовая электроника достигла больших успехов в создании лазерных источников света с высокой напряженностью поля, хорошими когерентными свойствами, перестраиваемой частотой и регулируемым распределением излучения во времени. Созданы также регистрирующие устройства высокого временного и спектрального разрешения. С помощью этой новой совершенной аппаратуры в последние годы удалось провести многочисленные и качественно новые эксперименты по взаимодействию межДу электромагнитными полями н атомными системами. Одновременно продолжалось теоретическое изучение таких взаимодействий и была создана теория процессов, происходящих в сильных когерентных полях, причем в зависимости от характера конкретных процессов на передний план в большей или меньшей степени выдвигались квантовые свойства атомных систем нли поля излучения. В некоторых случаях учитывались сразу квантовые свойства как атомных систем, так и поля излучения. Эти экспериментальные и теоретические исследования в нелинейной оптике позволили получить принципиально новую информацию о процессах взаимодействия между светом и атомными системами в различных состояниях, а также о физических и химических свойствах веществ и о параметрах процессов, влияющих на ход нелинейных оптических явлений. Открылись новые горизонты в спектроскопии, фотофизике, фотохимии и квантовой электронике, а также в области их технических применений. [c.8]

А интенсивная работа в областях молекулярных компьютеров (иначе — биокомпьютеров) и искусственного интеллекта, вполне возможно, подсказывает", что будущие универсальные карманные средства измерений будут оснащены интеллектуальными молекулярными датчиками, различающими оптические изображения, осязающими и распознающими форму поверхности твердых тел, ощущающими градиенты и распределение химических веществ, измеряющими параметры электромагнитных полей. [c.167]

Выражения для компонент электромагнитного поля дифрагированной (рассеянной) волны получаются в виде разложений в бесконечные ряды по электрическим и магнитным мультиполям коэффициентами разложения служат слон<пые функции параметра р = 2лг/А, (г — радиус шара, к — длина волны) и показателей преломления образующего шар вещества п и окружающей среды По- Ряды сходятся очень медленно число членов, к-рые следует учитывать, приблизительно равно 2р, поэтому прп больших р необходимо применение вычислительных машин (опубликовано иеск. таблиц). При р 1 и пр < 1 существен только первый член ряда, т. е. электрич. диполь, что приводит к закону Рэлея, причем поперечные сечения рассеяния с и поглощения а пропорциопальны и соответственно (к — показатель поглощения вещества, образующего шар). Если р 1, но пр не мало, то при пр = кл (к — целое число) ст резко возрастает до о = бяг (резонансы Ми). С увеличением р рост о и а замедляется и сопровождается постеигапю затухающими осцилляциями. При р > 1 коэффициент ослабления а + о 2лг . Индикатриса рассеяния сильно зависит от р и от п. Если размеры шара близки к X, то характерной особенностью индикатрисы является большое количество резко выраженных максимумов и минимумов, имеющих интерференционную природу. При р а 1 индикатриса сильно вытянута вперед (индикатрисный эффект Ми) и при малых углах рассеяния приобретает отчетливо выраженный дифракционный характер. Столь же резкие изменения с ростом р испытывает поляризация рассеянной (дифрагированной) волны. При нек-рых р > 1 и для нек-рых углов рассеяния она оказывается отрицательной (поляризационный эффект Ми), т. е. плоскость поляризации совпадает с плоскостью рассеяния. [c.227]

Рассмотрим распространение электромагнитных волн в среде, состоящей из бесконечно чередующихся JioeB двух различных однородных и изотропных веществ. Бели толщины этих слоев достаточно малы по сравнению с длинами волн в них, то такая сложная среда в целом ведет себя как однородная,, но анизотропная. В определении электрических и упругих параметров этой среды и состоит наша задача. Она рассматривалась во многих работах. Можно упомянуть, например, о работах Д. Бругемана [123]. [c.66]

Предварительные замечания. В гл. VII, 8 мы рассматривали явленпя отражения, преломления, дисперсии электромагнитных волн феноменологически, т, е, не вдаваясь в механизм взаимодействия электромагнитных волн с частицами вещества, а характеризуя вещество в целом некоторым параметром — показателем преломления п. Пользуясь результатами 8, мы сможем рассмотреть отражение и преломление электромагнитных волн (в частности, света) совсем по-другому, раскрыть (механизм этих явлений. Заключается он в общих чертах в следующем ). (Будем говорить для наглядности о видимом свете). [c.333]

Тем не менее бывает удобно исключить из явного рассмотрения ббльшую часть электромагнитных взаимодействий, связанную с поддержанием атомной и молекулярной структуры вещества или с обеспечением наблюдаемой стабильности твердых тел, — их адекватное описание все равно возможно лишь в квантовой механике — и считать поэтому движение зарядов заданным через некоторые феноменологические параметры — с точностью до малых возмущений, вызываемых явно рассматриваемой частью электромагнитного поля. [c.245]

Большинство работ по расчету ускорепия плазмы в импульсных электромагнитных ускорителях эрозионного типа выполнено при использовании либо различных нолуэмпирических зависимостей величины ускоряемой массы от параметров разряда, либо данных эксперимента, на основании которых определяется масса испаренного вещества [15, 44, 79]. Это делает соответствующую математическую задачу внутренне несамосогласованной. [c.351]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...