ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
64
измененные частоты представляют собой сумму или разность частоты
падающего света ω и одной из собственных частот системы
h
EE
nm
mn
−
=ω .
Чтобы определить интенсивность этого рассеянного света,
применим принцип соответствия, согласно которому атом излучает и
поглощает свет как совокупность осцилляторов . Согласно (4.22) имеем три
таких осциллятора.
Вычислим среднюю энергию , излучаемую за 1 с в элемент
телесного угла dΩ при переходе m→ n. Так как при каждом переходе
излучается энергия hω
mn
=E
m
-E
n
, то средняя энергия, излучаемая в угол dΩ ,
будет за 1 сек
ΩΘ=
′
=
dD
c
hWd
dt
dE
d
mnmn
mn
mnr
2
2
3
4
2
sin
r
π
ω
ω ,
где Θ
mn
– угол между вектором
mn
D
r
и направлением поглощаемого
излучения.
Полное излучение за 1 сек получим, интегрируя по всем углам Ω :
2
3
4
3
4
mn
mn
D
c
dt
dE
r
ω
=
. (4.25)
Интенсивности для излучения частот
ω
ω
ω
+
=
′
mn
и
ω
ω
ω
−
=
′
′
mn
соответственно:
2
3
4
3
)(4
+
+
=
′
mn
mn
D
c
dt
Ed
r
ωω
, (4.26)
2
3
4
3
)(4
−
−
=
′′
mn
mn
D
c
dt
Ed
r
ωω
. (4.27)
Обращаясь к закону сохранения энергии, можно истолковать
полученное рассеяние с измененной частотой на основе представления о
световых квантах. Пусть атом находится в состоянии n, имея энергию E
n
. С
атомом сталкивается квант света частоты ω (ε=hω). В результате
столкновения часть энергии кванта может пойти на возбуждение атома
(переход в состояние E
m
>E
n
). Тогда рассеянный квант будет иметь
энергию :
)(
nm
EEhh
−
−
=
′
′
=
′
′
ω
ω
ε
и частоту:
)0(
>
>
−
=
′
′
mnmn
ω
ω
ω
ω
ω
.
Если атом находится в состоянии E
m
>E
n
, то рассеянный квант
может получить энергию от атома, который перейдет в низшее состояние
E
n
. В этом случае энергия кванта рассеянного света ε' будет равна:
)(
nm
EEhh
−
+
=
′
=
′
ω
ω
ε
,
а частота
mn
ω
ω
ω
+
=
′
, где ω
mn
>0 (рис. 4.4).
Видно, что применение законов сохранения энергии между
квантовой системой и излучением не допускает рассеяние частот ω <ω
mn
.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- …
- следующая ›
- последняя »
