Электромагнитные колебания. Квантовая теория излучения. Иваницкая Ж.Ф. - 134 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

134
Физика. Лабораторный практикум
единицу времени на единицу площади), то при прохождении света
на любую глубину вещества
dx, оказывается, что доля поглощен-
ной энергии к падающей
I
dI
пропорциональна величине dx. Т.е.
I
dI
∼ dx. Чтобы поставить знак “=”, введем коэффициент погло-
щения вещества
α
ν,Т
, зависящий от частоты и температуры, зна-
ком “-” учтем, что с увеличением толщины вещества интенсив-
ность уменьшается.
I
dI
= – α
ν,Т
dx
. Интегрируя в пределах от 0 до х, имеем:
∫∫
ν
α−=
x
o
T,
I
I
dx
I
dI
”
, откуда I = I
o
e
-αx
.
Это закон Бугера, согласно которому с увеличением толщины
вещества интенсивность света экспоненциально уменьшается. И
такая среда является
нормальной. Такая среда подчиняется нор-
мальному распределению Больцмана частиц по энергиям.
Т.е.
n = n
o
e
kT
ε
−
. Здесь n
o
– число частиц с энергией равной
нулю,
n – число частиц с энергией, равной ε, k – постоянная
Больцмана,
Т – температура.
Так как падающая энергия уходит на возбуждение электронов,
то в такой среде количество электронов
n
1
c меньшей энергией ε
1
будет всегда больше количества электронов
n
2
c большей энергией
ε
2
. Поэтому такая среда будет только поглощать падающее излу-
чение.
Генерировать падающее излучение способна среда с ин-
версной заселенностью
уровней энергии, или среда с отрицатель-
ным коэффициентом поглощения. Излученные такой средой
кванты создадут узкий пучок поляризованного монохроматичного
и когерентного излучения.
Оказалось, что смесь инертных газов гелия и неона
при элек-
трическом разряде
является средой с инверсной заселенностью
возбужденных уровней энергии. В обычных условиях два электро-
на гелия находятся в состоянии
1S, а десять электронов неона 
             Физика. Лабораторный практикум

единицу времени на единицу площади), то при прохождении света
на любую глубину вещества dx, оказывается, что доля поглощен-
                          dI
ной энергии к падающей       пропорциональна величине dx. Т.е.
                           I
dI
   ∼ dx. Чтобы поставить знак “=”, введем коэффициент погло-
 I
щения вещества αν,Т , зависящий от частоты и температуры, зна-
ком “-” учтем, что с увеличением толщины вещества интенсив-
ность уменьшается.

dI
   = – αν,Т dx . Интегрируя в пределах от 0 до х, имеем:
 I
          I                 x
             dI
        ∫I I          ν , T ∫ dx , откуда I = Ioe
                                                  -αx
                = − α                                 .
           ”                o

    Это закон Бугера, согласно которому с увеличением толщины
вещества интенсивность света экспоненциально уменьшается. И
такая среда является нормальной. Такая среда подчиняется нор-
мальному распределению Больцмана частиц по энергиям.

                    ε
                −
     Т.е. n = noe kT . Здесь no – число частиц с энергией равной
нулю, n – число частиц с энергией, равной ε, k – постоянная
Больцмана, Т – температура.
     Так как падающая энергия уходит на возбуждение электронов,
то в такой среде количество электронов n1 c меньшей энергией ε1
будет всегда больше количества электронов n2 c большей энергией
ε2. Поэтому такая среда будет только поглощать падающее излу-
чение. Генерировать падающее излучение способна среда с ин-
версной заселенностью уровней энергии, или среда с отрицатель-
ным коэффициентом поглощения. Излученные такой средой
кванты создадут узкий пучок поляризованного монохроматичного
и когерентного излучения.
     Оказалось, что смесь инертных газов гелия и неона при элек-
трическом разряде является средой с инверсной заселенностью
возбужденных уровней энергии. В обычных условиях два электро-
на гелия находятся в состоянии 1S, а десять электронов неона
                               134

Страницы