Классическая теория излучения

Исходя из этого закона, можно заключить, что спектры не дают нам картины движения частиц в атоме, как принимается в классической теории излучения, и позволяют судить лишь об измене- [c.721]

Интенсивность комбинационного рассеяния света можно рассчитать исходя из принципа соответствия между квантовой и классической теориями излучения. Для этого воспользуемся классической формулой (3.10) и учтем, что [c.110]

Таким образом, экспериментальные закономерности излучения атомов находятся в серьезном противоречии с предсказаниями классической теории излучения. Толь- [c.80]

В соответствии с классической теорией излучения даже изолированный атом излучал бы линию конечной ширины из-за затухания колебаний с точки зрения квантовой теории энергии верхних и нижних энергетических уровней ( и Е) не имеют строго определенных значений, соответствующих излучению строго определенной частоты V. Если считать, что время жизни возбужденного атома составляет 10 с, то уширение линии за счет выше названной причины для видимой области спектра составляет нм. Эта ширина линии, которая определяется самой природой излучения, называется естественной шириной. [c.27]

Классическая теория излучения [c.8]

Для того чтобы понять тесную связь между классической и квантовой теориями, рассмотрим вначале вкратце классическую теорию излучения. Будем описывать классическое поле с помощью обычных векторов электрического поля Е (г, ) и магнитного поля В (г, (), которые удовлетворяют уравнениям Максвелла для полей без источников [c.8]

В настоящей книге автор отошел от традиционного деления теоретической физики на разделы и теория рассеяния рассматривается параллельно в рамках классической теории электромагнитного излучения, классической механики частиц и квантовой механики. Мотивы для такого отказа от традиционного построения курса двоякого рода. Во-первых, очень полезно показать читателю, что в разделах физики, на первый взгляд совершенно различных, мы сталкиваемся с аналогичными явлениями. Во-вторых, во всех таких разделах можно использовать одни и те же математические методы и терминологию. Тридцать лет назад считалось необходимым всегда, когда это возможно, интерпретировать новое квантовое явление на языке более привычной электромагнитной теории. Автор берет на себя смелость утверждать, что в настоящее время многие физики лучше знакомы с квантовой механикой, чем с классической теорией излучения, и при изложении некоторых разделов электромагнитной теории часто оказывается методически полезным, наоборот, опираться на знания студентов в области квантовой механики. [c.9]

Перпендикулярно направлению поля наблюдаются три линейно-поляризованные линии я-линия с колебаниями, параллельными В, и 0+ и 0 -линии с колебаниями, перпендикулярными В. В направлении, параллельном полю, я-линия исчезает, а 0-линии имеют круговые поляризации в противоположных направлениях. Эти результаты, следующие из квантовой теории, в простых случаях можно связать с классической теорией излучения электрического диполя. Колебание линейного гармонического диполя d можно разложить (фиг. 72.2) на колебание я [c.351]

Аналогия между фотонами и фононами, описанная на стр. 80, может быть продолжена — существует соответствие между теорией равновесного теплового электромагнитного излучения (т. е. теорией излучения черного тела ) и теорией колебательной энергии твердого тела, которую мы только что рассмотрели. В рамках классической физики, господствовавшей на рубеже нашего столетия, в обоих задачах возникали неразрешимые трудности. Так, если закон Дюлонга и Пти не мог объяснить малые удельные теплоемкости твердых тел при низких температурах, то в классической теории излучения не удавалось получить выражение для плотности энергии излучения твердого тела, которое не приводило бы к бесконечности после суммирования по всем частотам (ультрафиолетовая катастрофа, или катастрофа Рэлея — Джинса). В обоих случаях трудность была связана с тем, что, согласно классическому результату, все нормальные моды должны вносить одинаковые вклады к Т в энергию. Закон Дюлонга и Пти не содержал внутреннего противоречия, присущего соответствующему результату теории излучения, лишь потому, что в силу дискретности кристалл имеет конечное число степеней свободы. Мы сравниваем две теории в табл. 23.4. [c.94]

Классическая теория излучения и поглощения [c.214]

Глава 13. Классическая теория излучения и поглощения [c.216]

Классическая теория излучения, поглощения и дисперсии [c.40]

Классическая теория излучения (теория Максвелла). Физ. причины существования свободного эл.-магн. поля (т. е. самоподдерживающегося, независимого от возбудивших его источников) тесно связаны с тем, что изменяющееся во времени электрич. поле JE порождает магн. поле Н, а изменяющееся Н — вихревое электрич. поле обе компоненты Е я Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. Благодаря конечности скорости распространения эл.-магн, поля, оно может существовать автономно от породившего его источника и не исчезает с устранением источника (напр., радиоволны не исчезают и при отсутствии тока в излучившей их антенне). [c.206]

Обсудим тормозное излучение с позиций классической теории. Положим, что заряженная частица массой т, зарядом q пролетает мимо ядра элемента с порядковым номером Z (т. е. с зарядом Ze). Со стороны электростатического поля, создаваемого ядром, на заряженную частицу действует сила F = qE, которая сообщает ей ускорение, равное [c.157]

Поглощение света с точки зрения классической теории. Под действием электрического поля световой волны с круговой частотой со отрицательно заряженные электроны атомов и молекул смещаются относительно положительно заряженных ядер, совершая гармоническое колебательное движение с частотой, равной частоте действующего поля. Колеблющийся электрон, превращаясь в источник, сам излучает вторичные волны. В результате интерференции /j падающей волны со вторичной в среде возникает волна с амплитудой, отличной от амплитуды вынуждающего поля. Поскольку интенсивность есть величина. Рис. 11.10 прямо пропорциональная квадрату амплитуды, то соответственно изменится и интенсивность излучения, распространяющегося в среде другими словами, не вся поглощенная атомами и молекулами среды энергия возвращается в виде излучения — произойдет поглощение. Поглощенная энергия может превратиться в другие виды энергии. В частности, в результате столкновения атомов и молекул поглощенная энергия может превратиться в энергию хаотического движения — тепловую. [c.279]

Гипотеза Планка. Стремясь преодолеть затруднения классической теории при объяснении излучения нагретого твердого тела, немецкий физик Макс Планк в [c.298]

Зависимость (8. 37) показана пунктиром на рис. 8.10 по сравнению с кривой г, для черного те ла, отлично согласующейся с данными опыта. Лишь в далекой инфракрасной области спектра можно обнаружить соответствие между эксперименталь ной кривой и формулой Рэлея—Джинса, а для излучения более коротких длин волн наблюдается резкое расхождение результата, полученного применением классической теории и данными опыта. В частности, из формулы Рэлея—Джинса следует, что вопреки опыту для любой температуры г - при л - О. [c.422]

Значит, при малых частотах (точнее, при выполнении условия hv << кТ) квантовая формула Планка переходит в классическую формулу Рэлея—Джинса. Следовательно, условие малости кванта энергии hv по сравнению с величиной кТ определяет границы применимости классической теории. Если нельзя считать hv кТ, то использование формулы Рэлея—Джинса незаконно и для описания свойств теплового излучения нужно применять формулу Планка. [c.425]

Рассмотрим переходы возбужденного ядра в состояние с меньшей энергией, сопровождающиеся излучением у-квантов. Последовательное рассмотрение этих переходов проводится на основе квантовой теории излучения. Однако ради простоты мы ограничимся изложением этого вопроса исходя из представлений классической электродинамики и лишь приведем без вывода некоторые положения из квантовой теории излучения. [c.250]

Соотношение (3.1.11) известно как правило частот Бора. Оно представляет собой сердцевину теории Бора. Во-первых, из него следует, что частота испускаемого атомом излучения не зависит от частоты вращения электрона по той или иной орбите, а определяется разностью энергий соответствующих уровней надо поделить эту разность энергий на постоянную Планка. Сточки зрения классической теории это обстоятельство является не менее революционным, чем постулирование стационарных орбит или квантование момента импульса и энергии. Любопытно, что, когда Эйнштейн ознакомился с работой Бора, он воскликнул Но в таком [c.65]

Согласно классической теории, рассеяние рентгеновских лучей обусловлено инициированными колебаниями электронов вещества рассеивателя. Отсюда следует вывод, что частота рассеянного излучения должна быть равна частоте падающего излучения. Однако результаты, полученные [c.73]

Такой принципиально неверный вывод классической теории равновесного излучения получил название ультрафиолетовой катастрофы. [c.254]

Классическая теория излучения черного тела. В последней четверти XIX в. было завершено построение термодинамики и создана леория электромагнитных явлений. Термодинамика удовлетворительно описывала широкий круг явлений, связанных с веществом, т.е. с корпускулярной формой материи. Теория электромагнетизма удовлетворительно описывала явления, связанные с электромагнитным полем и, в частности, с электромагнитными волнами и светом, электромагнитная природа которого была теоретически открыта Максвеллом. В форме электромагнитных волн электромагнитное поле обрело свое самостоятельное существование, независимое от зарядов и токов, которыми оно порождается. В науку вошло представление о полевой форме материи в виде излучения. Возник вопрос о законах взаимопревращения материи в полевой и корпускулярной форме, или, другими словами, вопрос [c.68]

Эти вынужденные эффекты можно описывать с помощью полу классической теории излучения. Квантовая оптика предсказы" вает новую, еще не обнаруженную особенность КР под малыми углами, при которых выполняется условие синхронизма (1). В 7.3 показывается, что при хГ антистоксовы фотоны излучаются только одновременно со стоксовыми. Этот эффект можно интерпретировать как резонансное ГПР. [c.36]

Так же как классическая теория излучения, классическая теория дисперсии в определенных случаях требует уточнения с учетом квантовой природы вещества. Тем не менее основные качественные (а во многих случаях и количественные) результаты остаются справедливыми. Так, лисперсиоииую формулу (14.12) следует заменить формулой Зельмейера [c.231]

Вопрос о роли квантовых эффектов в теории движения электронов в магнитном поле оказался гораздо сложнее, чем это может показаться, на первый взгляд. Действительно, первое естественное предполол<ение заключается в том, что классическая теория излучения должна быть применима, пока энергия излучаемого фотона меньше энергии электрона [c.61]

Таким образом, для релятивистских частиц характерное тороидальное. распределение мощности излучения сдвигается в направлении движения из-за эффекта Допплера, Синхротронное излучение сосредоточено в узком конусе вокруг мгновенного направления движения электрона и. направлено вперед по движению. Деформированный конус излучения имеет угол раскрытия Щ = тс 1Е-, таким образом, излучение ультрарелятивистского электрона обладает ярко выраженным прожекторным эффектом. Общая схема преобразоваиия нерелятивистского распределения мощности излучения представлена на рис. 18. Таково качественное рассмотрение особенностей углового распределения мощности синхротронного излучения, В дальнейшем мы вернемся к этому вопросу па основе точных выражений классической теории излучения. [c.97]

Если <С1, то квантовые эффекты проявляются в виде малых поправок к мощности излучения и тогда допустима разложение всех членов в (10.88) по величине , содержащей постоянную Планка Н. Заметим здесь, что критерий Е<Е]/2, как критерий справедливости классического метода разложение всех членов в (10.88) по величине I, содержа-ображений. Действительно, классическая теория излучения должна быть справедлива до тех пор, пока энергия фотона е=А(о, испущенного электроном, значительно меньше, чем энергия электрона Е (В. В. Владимирский, 1948). Тогда, оценивая частоту фотона в максимуме спектра излучения, с / з [c.152]

Планк, стремясь разрешить проблему, впервые получил эмпирическое уравнение кривой зависимости энергии от длины волны, а затем попытался разработать механизм излучения, который соответствовал бы эмпирическому уравнению. Он смог показать, что система из гармонических осцилляторов с прерывным излуче-ниеи энергии позволяет объяснить форму кривой. Однако мысль, что излучение энергии происходит порциями (квантами), не согласовывалась с классической теорией, поэтому квантовая гипотеза была принята неохотно. [c.71]

Таким образом, при больших значениях квантовых чисел мы оказываемся в области Рэлея — Джинса, где плотность излучения пропорциональна 7 в соответствии с классической электромагнитной теорией. Излучение в этой области, однако, почти полностью связано с вынужденным испусканием. Таким образом, вынужденное излучение ведет себя как классический процесс и может быть вычислено в соответствии с классической механикой. Именно поэтому излучательная способность металлов в дальней инфракрасной области весьма близко подчиняется простым соотношениям Друде — Зенера. По этой же причине в электронной технике так успешно используются уравнения Максвелла. [c.322]

Возникиовение сплошного спектра, как мы видели выше, хорошо объясняется классической теорией излучеиия (тормозное излучение). Однако из классической теории не вытекает существование коротковолновой границы спектра. Эмпирически на( 1депо, что произведение граничной длины ьолиы А,,.,,, на величину разности потенциалов остается постоянным, т. е. [c.159]

Классическая теория дисперсии, предложенная впервые Г. А. Ло-рентцем, основана на воздействии светового поля (электромагнитной волны) на связанные электроны атомов с учетом их торможения. Согласно электронной теории дисперсии, диэлектрик рассматривается как совокупность осцилляторов, совершающих вынужденные колебания под действием светового излучения. [c.269]

Кроме спонтанного испускания и поглощения Эйнштейн ввел представление о вынужденном (индуцированном или стимулированном) испускании. Под действием внешнего электромагнитного поля атомы, находящиеся в возбужденном состоянии (например, на уровне 2), могут согласно Эйнштейну либо поглощать энергию, переходя на более высокий уровень, либо, наоборот, отдавать энергию к = Ё2— ь возвращаясь на более низкий уровень энергии. Такие переходы являются вынужденными и обусловливают вынужденное испускание. Вероятность этих переходов в единицу времени есть 2lWv Величина Б21 называется коэффициентом Эйнштейна для вынужденного испускания. Если внешнее поле отсутствует (и = 0), то вынужденные переходы не происходят. Таким образом, внешнее электромагнитное поле вызывает переходы, сопровождающиеся как поглощением, так и испусканием энергии. Следует отметить, что существование вынужденного испускания не противоречит и классической теории. Согласно законам электродинамики электромагнитная волна, падающая на колеблющийся диполь, в зависимости от соотношения фаз их колебаний может усиливать или тормозить колебания диполя. Иными словами, излучение, падающее на атом, может заставлять последний не только поглощать, но и испускать соответствующие кванты энергии. [c.143]

Драма идей (Эйнштейн). Идеи Планка по многим причинам не привлекли сначала особого внимания физиков. Во-первых, теория излучения в эти годы не была центральной проблемой, внимание ученых было сосредоточено на таких крупнейших событиях, как открытие радиоактивности А. Беккерелем (1896) и открытие электрона Д. Томсоном (1897). Это было время острых нападок Э. Маха, В. Оствальда и других на основы молекулярно-кинетической теории. Во-вторых, немалую роль играла и необычность предположений, положеьшых Плаыком в основу вывода формулы. Они находились в полнейшем противоречии с законами классической физики, согласно которой обмен энергией между отдельными излучателями и электромагнитным полем мог быть только непрерывным (происходить в любых количествах). Планковская гипотеза трактовала его как прерывный, дискретный процесс. В то же время ученые не могли не замечать очевидного факта — формула (108), полученная на основе резко расходящейся с классической физикой гипотезы, прекрасно описывала опытные данные. Необходимо было по-ново-му осмыслить предпосылки вывода. [c.156]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...