Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2019-12-19 | 150 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Спектр – это полная совокупность монохроматических электромагнитных волн или однородных квантов одинаковой энергии, на которую можно разложить данное излучение. Отдельные составляющие спектра различаются положением излучения на спектральных шкалах.
Частота колебаний n – число полных колебаний за единицу времени.
Частота обратно пропорциональна периоду колебаний, т. е. длительности одного полного колебания n=1/ T t; [n]= T –1.
За единицу частоты принят 1 герц, т. е. частота, при которой одно колебание совершается за 1 секунду.
Длина волны l– расстояние, на которое смешается поверхность одинаковой фазы волны за одно полное колебание, двигаясь со скоростью распространения волны в среде v.
Размерность [l]= L, единица в СИ 1 м, чаще используется 1 микрон = 10–6 м = 1 мкм.
Таким образом, электромагнитное излучение можно классифицировать в соответствии с длиной волны в вакууме l или с частотой колебания n (или круговой частотой w=2pn). Между длиной волны l и частотой n при п = 1 существует соотношение
n= c 0/l.
Преимущество характеризовать излучение частотой n, а не длиной волны l, связано с тем, что n не изменяется в противоположность l при переходе излучения из одной среды в другую.
По диапазонам длин волн излучение классифицируется на: ультрафиолетовое (УФ) излучение, l=0,05–0,4 мкм; видимое (ВД) излучение (свет) l=0,4–0,76 мкм; инфракрасное (ИК) излучение, l = 0,76–1000 мкм; тепловое излучение, l = 0,1–1000 мкм; оптическое излучение, l = 10 Å – 1000 мкм (см. Табл. 1, 2 и рис. 1, границы интервалов приведены условно).
Тепловое излучение теоретически содержит колебания любой длины волны
от 0 до ¥, однако вклад в общую энергию больших и малых частот крайне низок, поэтому выделен диапазон l, имеющий практическое значение для вычисления W.
|
Для спектральных шкал еще используются: циклическая частота , волновое число , логарифм частоты ln n.
Волновое число – величина, обратная длине волны, которая показывает, сколько длин волн укладывается в единице длины. Измеряется обычно в [см–1].
Циклическая частота ω0=2πν, измеряется в [рад/с].
Рассмотренные шкалы связаны между собой соотношениями
; (2.21)
а с учетом спектрального показателя преломления среды n (скорость света диэлектрической среде с = с 0/ n):
(2.21¢)
Шкала электромагнитных волн представлена на рис. 2.1
Таблица 2.1.
Физическая классификация по диапазонам длин волн теплового излучения
Излучение | Δλ, мкм | Δλ, нм | Δλ, Å | Δ , см-1 | Δν, с-1 |
Инфракрасное (ИК) | 3,0х102÷ 7,6х10-1 | 3,0х105÷ 7,6х102 | 3,0х106÷ 7,6х103 | 3,3х101÷ 1,32х104 | 1012÷3,95х1014 |
Видимое | 7,6х10-1÷ 4,0х10-1 | 7,6х102÷ 4,0х102 | 7,6х103÷ 4,0х103 | 1,32х104÷ 2,5х104 | 3,95х1014÷ 7,5х10 |
Ультрафиолетовое (УФ) | 4,0х10-1÷ 3,0х10-3 | 4,0х102÷ 3,0х100 | 4,0х102÷ 3,0х101 | 2,5х104÷ 3,3х106 | 7,5х1014÷1017 |
Таблица 2.2
Шкала электромагнитных волн
Область спектра | ν, с-1 | , см-1 | λ, мкм |
Радиочастотная: длинноволновая коротковолновая микроволновая | 103÷107 107÷109 109÷1012 | 3,3х10-8÷3,3х10-4 3,3х10-4÷3,3х10-2 3,3х10-2÷3,3х101 | 3х1011÷3,3х107 3х107÷3,3х105 3х105÷3,3х102 |
Теплового излучения: инфракрасная видимая ультрафиолетовая | 1012÷3,95х1014 3,95х1014÷7,5х1014 7,5х1014÷1017 | 3,3х101÷1,32х104 1,32х104÷2,5х104 2,5х104÷3,3х106 | 3,0х102÷7,6х10-1 7,6х10-1÷4,0х10-1 4,0х10-1÷3,0х10-3 |
Рентгеновская | 107÷1020 | 3,3х106÷3,3х109 | 3,0х10-3÷3,0х10-6 |
Гамма-излучения | >1020 | >3,3x109 | <3,0x10-6 |
Оптическое излучение (свет) и тепловое излучение являются узкой частью всего электромагнитного спектра и практически охватывают только инфракрасную, видимую и ультрафиолетовую области.
|
С квантовой точки зрения излучение рассматривается как совокупность частиц – фотонов, энергия которых связана с частотой n эквивалентного электромагнитного поля соотношением
E = h n, (2.22)
где h – постоянная Планка, h = 6,62×10–34 Дж×с.
Световые кванты – фотоны – обладают импульсом h n/ c, направление которого совпадает с вектором потока энергии поля – вектором Умова–Пойтинга. Поскольку скорость фотона всегда равна скорости распространения электромагнитного излучения в вакууме, то согласно теории относительности его масса равна нулю.
Рис. 1. Электромагнитный спектр
Фотон обладает также моментом количества движения или спином, абсолютное значение которого равно h /2p. При испускании излучающей средой фотона происходит его возникновение как частицы, причем его энергия, масса, импульс и спин заимствуются от испускающей его частицы, т. е. имеют место уменьшение энергии и массы излучающей среды и механический импульс отдачи при испускании. После поглощения средой фотон перестает существовать как частица, а его энергия, масса, импульс и спин передается поглотившему его атому или молекуле.
|
|
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!