Монохроматичне випромінювання - фізична енциклопедія - енциклопедії & словники

(Від грец. Monos - один, єдиний і chroma - колір), електромагнітне випромінювання однієї певної і строго постійної частоти. Походження терміна «М. і. »пов'язане з тим, що відмінність в частоті світлових хвиль сприймається людиною як відмінність в кольорі. Однак за своєю природою електромагнітні хвилі видимого діапазону, що лежать в інтервалі 0,4-0,7 мкм, не відрізняються від електромагнітного магн. хвиль ін. діапазонів (ІК, СФ, рентгенівського і т. д.), по відношенню до яких також використовують термін «монохроматичний» (одноколірний), хоча ніякого відчуття кольору ці хвилі не дають.

Теорія електромагнітного магн. випромінювання, заснована на Максвелла рівняннях, описує будь М. і. як гармонич. коливання, що відбувається з незмінною амплітудою і частотою протягом нескінченно довгого часу. Плоска монохроматічен. хвиля електромагнітного магн. випромінювання є прикладом повністю когерентного поля (див. когерентного), параметри к-якого незмінні в будь-якій точці пр-ва і відомий закон їх зміни в часі. Однак процеси випромінювання завжди обмежені в часі, а тому поняття М. і. явл. ідеалізацією. Реальне природ. випромінювання зазвичай являє собою суму деякого числа монохроматічен. хвиль з випадковими амплітудами, частотами, фазами, поляризацією і напрямом поширення. Чим вже інтервал, до-рому належать частоти спостережуваного випромінювання, тим воно монохроматичності. Так, випромінювання, відповідне. від. лініях спектрів випускання вільних атомів (напр. атомів розрідженого газу), дуже близько до М. і. (Див. АТОМНІ СПЕКТРИ); кожна з таких ліній відповідає переходу атома зі стану т з більшою енергією в стан і з меншою енергією. Якби енергії цих станів мали строго фіксовані значення Еm і ЕN, атом випромінював би М. і. частоти vmn = (Еm-En) / h. Однак в станах з більшою енергією атом може перебувати лише малий час Dt (зазвичай 10-8 с - т. Зв. Час життя на енергетичних. Рівні), і відповідно до невизначеностей співвідношенням для енергії і часу життя квант. стану (DE • Dt? h) енергія, напр. стану га, може мати будь-яке значення між Еm + DE і Еm-DЕ. Тому випромінювання кожної лінії спектра відповідає інтервалу частот Dvmn = DE / h = 1 / Dt (докладніше (див. ШИРИНА СПЕКТРАЛЬНИХ ЛІНІЙ)).

Т. к. Ідеальним М. і. не може бути за самою своєю природою, то зазвичай монохроматическим вважається випромінювання з вузьким спектр. інтервалом, к-рий можна приблизно характеризувати однією частотою (або довжиною хвилі).

Прилади, за допомогою яких брало з реального випромінювання виділяють вузькі спектр. інтервали, наз. монохроматорамі. Надзвичайно висока монохроматичность характерна для випромінювання деяких типів лазерів (ширина спектр. Інтервалу випромінювання досягає величини 10-6. Що значно вужче, ніж ширина ліній ат. Спектрів).

Допомога пошукових систем

Схожі статті