Вимушене випромінювання
Крім мимовільних (спонтанних) переходів з одного енергетичного рівня на інший, спостерігаються також вимушені (або індуковані) переходи, зумовлені дією на атом падаючого на нього випромінювання. Мимовільні переходи можуть здійснюватися тільки в одному напрямку – з більш високих рівнів на нижчі. Вимушені переходи можуть з однаковою ймовірністю відбуватися як в одному, так і в іншому напрямку. У разі переходу на більш високий рівень атом поглинає падаюче на нього випромінювання. При вимушеному переході з одного із збуджених рівнів на більш низький енергетичний рівень відбувається випромінювання атомом фотона, додаткового до того фотону, під дією якого відбувся перехід. Це додаткове випромінювання називається вимушеним (або індукованим).
Вимушене випромінювання володіє вельми важливими властивостями. Напрям його поширення в точності збігається з напрямком поширення зовнішнього випромінювання, що викликав перехід. Те ж саме відноситься до частоти, фазі і поляризації вимушеного і зовнішнього випромінювань. Таким чином, вимушене і зовнішнє випромінювання виявляються когерентним. Ця особливість вимушеного випромінювання лежить в основі дії підсилювачів і генераторів світла, званих лазерами.
Вимушене випромінювання є зверненням про – “цесса поглинання світла; Ймовірності обох процесів, як уже зазначалося, в точності однакові.
Related posts:
- Вимушене випромінювання атомів Квантова теорія рівноважного випромінювання. У 1916 р Ейнштейн з позиції квантової теорії теоретично розглянув проблему рівноважного випромінювання (див. Розділ 1.1), коли при деякій температурі речовина знаходиться в термодинамічній рівновазі з випромінюванням, що заповнює об’єм деякої порожнини. Викладаючи основні положення теорії Ейнштейна, введемо в фізичну модель такого процесу ряд припущень, які не змінюючи спільності висновків, дозволять […]...
- Особливості лазерного випромінювання Лазерне випромінювання за своїми властивостями значно відрізняється від випромінювання звичайних джерел світла. Відзначимо його характерні особливості. 1. Когерентність. Випромінювання є висококогерентним, що обумовлено властивостями вимушеного випромінювання. При цьому має місце не тільки тимчасова, але і просторова когерентність: різниця фаз у двох точках площини, перпендикулярної напрямку поширення, зберігається постійною (рис. 31.5, а). 2. коллімірованіе. Лазерне випромінювання […]...
- Що таке лазер – доповідь Цікавий факт: чи знаєте Ви, що до появи лазерів були мазери? Мазер – квантовий генератор, що випромінює когерентні мікрохвилі (хвилі сантиметрового діапазону) Мазер – це абревіатура, від англійського microwave amplification by stimulated emission of radiation, що в перекладі означає “посилення мікрохвиль за допомогою вимушеного випромінювання”. Мазер був винайдений в 1950-х роках, на кілька років раніше […]...
- Гальмівне випромінювання Вільгельм Конрад Рентген (1845-1923), Нікола Тесла (1856-1943), Арнольд Йоганнес Вільгельм Зоммерфельд (1868-1951) Термін “гальмівне випромінювання”, або Bremsstrahlung (нім.), Відноситься до рентгенівського або іншому електромагнітному випромінюванню, що випускається, коли заряджена частинка (наприклад, електрон) раптово сповільнюється, реагуючи на сильне електричне поле атомного ядра. Розглянемо рентгенівські промені, що випускаються при бомбардуванні металевої пластинки електронами високих енергій. Б’ючи в […]...
- Випромінювання – реферат Випромінювання, в найзагальнішому вигляді, можна уявити собі як виникнення і поширення хвиль, що приводить до обурення поля. Поширення енергії виражається у вигляді електромагнітного, іонізуючого, гравітаційного випромінювань і випромінювання по Хокингу. Електромагнітні хвилі – це обурення електромагнітного поля. Вони бувають радіохвильовими, інфрачервоними (теплове випромінювання), терагерцовий, ультрафіолетовими, рентгенівськими і видимими (оптичними). Електромагнітна хвиля має властивість поширюватися в […]...
- Випромінювання електромагнітних хвиль У цій главі вивчається випромінювання електромагнітних хвиль на прикладі задачі визначення електромагнітного поля, що виникає при нерівномірному русі електричного заряду. Завдання вирішується виходячи з уявлення про те, що електромагнітні поля, що виникають при русі заряду повинні мати хвильовий характер. Найбільш просто в цьому випадку можна знайти магнітне поле електромагнітної хвилі на відстані від рухомого заряду, […]...
- Квантова електроніка Квантова електроніка – галузь науки, що вивчає процес створення електромагнітного поля, а також його характеристики, при переході атомів, молекул та іонів з одного енергетичного стану в інший. Іншими словами в квантовій електроніці, в порівнянні зі звичайною класичної, де електромагнітне поле є наслідком перетворення одного виду енергії (кінетичної) в інший (електричну), поява цього поля є наслідком […]...
- Гамма-випромінювання Гамма-випромінювання – саме короткохвильове електромагнітне випромінювання з довжинами хвиль менше 0,1 нм. Воно пов’язане з ядерними процесами, явищами радіоактивного розпаду, що відбуваються з деякими речовинами, як на Землі, так і в космосі. Гамма-промені шкідливі для живих організмів. Земна атмосфера не пропускає космічне гамма-випромінювання. Це забезпечує існування всього живого на Землі. Реєструється гамма-випромінювання детекторами гамма-випромінювання, сцинтиляційними […]...
- Випромінювання Сонця У межах Сонячної системи Сонце – потужне джерело теплового випромінювання, що обумовлює життя на Землі. Сонячне випромінювання має лікувальні властивості (геліотерапія), використовується як засіб загартовування. Воно ж може надавати і негативний вплив на організм (опік, тепловий удар). На кордоні атмосфери спектр Сонця близький до спектру абсолютно чорного тіла. Максимум іспускательной здатності припадає на λ1max = […]...
- Випромінювання Черенкова Черенковське випромінювання виникає, коли заряджена частинка (наприклад, електрон) пролітає крізь прозору середу (наприклад, скло або воду) зі швидкістю, що перевищує швидкість світла в цьому середовищі. Один з найбільш звичайних прикладів такого випромінювання дають ядерні реактори, які часто занурені в басейн з охолоджувальною рідиною. Активна зона реактора оточена моторошнуватим синім світінням, викликаним черенковське випромінюванням народжених в […]...
- Випромінювання Якщо між тілами знаходиться порожній простір, то ні конвекції, ні теплопровідності між ними бути не може. Проте теплота може передаватися від одного тіла іншому. Приклад тому – передача енергії Сонця на Землю. Такий вид теплопередачі називається випромінюванням. Чорні предмети добре поглинають випромінювання. Тому вони сильніше нагріваються на сонці. Білі та дзеркальні предмети погано поглинають випромінювання. […]...
- Реліктове випромінювання – що це таке? Реліктове випромінювання це космічний мікрохвильовий фон, невидимий без спеціального обладнання. Відповідно до теорії Великого Вибуху, реліктове випромінювання є затухаючим “відлунням” або “відблиском” цього самого вибуху, що стався 13770000000 років тому. Саме слово реліктовий в перекладі з латині означає “залишковий”. Реліктове випромінювання з’явилося приблизно через 400 000 років після великого вибуху в результаті рекомбінації субатомних частинок. […]...
- Спектр електромагнітного випромінювання Спектр електромагнітного випромінювання охоплює широкий діапазон частот електромагнітних (ЕМ) хвиль. Ці взаємно перпендикулярні коливання електричного і магнітного полів несуть енергію і можуть поширюватися у вакуумі. Різні ділянки спектра відповідають різним частотам ЕМ хвиль. В порядку зростання частоти (і убування довжини хвилі) ми розрізняємо радіохвилі, мікрохвилі, інфрачервоне випромінювання, видиме світло, ультрафіолетове випромінювання, рентгенівські промені і гамма-випромінювання. […]...
- Теплове випромінювання Яким чином Земля отримує енергію від Сонця? Теплопровідність і конвекція виключені: нас розділяє 150000000 кілометрів безповітряного простору. Тут працює третій вид теплопередачі – теплове випромінювання. Випромінювання може поширюватися як в речовині, так і у вакуумі. Як же воно виникає? Виявляється, електричне і магнітне поля тісно пов’язані один з одним і володіють однією чудовою властивістю. Якщо […]...
- Ставлення бактерій до випромінювання Найважливішим природним джерелом випромінювання для Землі є сонячна радіація. Поверхні Землі досягають переважно хвилі довжиною від 300 нм і більше, оскільки більш короткі хвилі затримуються атмосферою. Світло в діапазоні від 300 до 1000 нм, який припадає в основному на видиме світло, робить помітний вплив на життя різних прокариотов, включаючи бактерії – збудників хвороб людини. Випромінювання […]...
- Реліктове випромінювання Всесвіту Астрономічні спостереження показують, що, крім окремих джерел випромінювання у вигляді зірок і галактик, у Всесвіті є випромінювання, неподілюваний на окремі джерела – фонове випромінювання. Воно спостерігається у всіх діапазонах електромагнітного спектру. В основному фонове випромінювання є сума світіння різних джерел (галактик, квазарів, міжгалактичного газу), настільки далеких, що сучасні засоби астрономічних спостережень поки не можуть розділити […]...
- Що таке реліктове випромінювання? Реліктове випромінювання приходить на Землю з усіх напрямків – це своєрідне “відлуння Великого Вибуху”. Структура фону реліктового випромінювання сформувалася, коли Всесвіту було всього 400 000 років від роду. До того моменту її температура впала нижче 2700 ° і гаряча непрозора плазма стала прозорим для електромагнітного випромінювання газом. З тих пір Всесвіт продовжувала розширюватися і охолоджуватися, […]...
- Реліктове випромінювання Реліктове випромінювання (або космічне мікрохвильове фонове випромінювання) – це електромагнітне випромінювання, що наповнює космос. Воно є залишком сліпучого спалаху, з якою під час Великого вибуху 13,7 млрд років тому почалася еволюція нашого Всесвіту. У міру її розширення і остигання збільшувалася довжина хвилі фотонів високих енергій (в рентгенівському і гамма-діапазонах електромагнітного випромінювання), так що зараз це […]...
- Що таке лазер Лазер (оптичний квантовий генератор) – видатне досягнення фізики XX століття. Унікальні властивості лазерного променя знаходять застосування в найрізноманітніших сферах – від потужних промислових агрегатів до дрібної побутової техніки. Слово laser утворено першими літерами фрази Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Дослівний переклад такий: “посилення світла за допомогою вимушеної емісії випромінювання”. У російській мові використовується […]...
- Лазер, принцип дії лазера Лазер – це пристрій, який перетворює різні види енергії (електричну, світлову, теплову, хімічну та інші) в енергію когерентного електромагнітного випромінювання оптичного діапазону. У простих джерелах світла (нагріті тіла, лампи розжарювання та інші) атоми отримують енергію за рахунок збудження валентних електронів, які знаходяться на зовнішніх електронних оболонках. Перейшовши в збуджений стан, електрон атома приблизно через 10-8-10-7 […]...
- Ультрафіолетове випромінювання До ультрафіолетовим променям відносять електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від декількох тисяч до декількох атомних діаметрів (390-10 нм). Це випромінювання було відкрито в 1802 р фізиком І. Ріттером. Ультрафіолетове випромінювання має більшу енергію, ніж видиме світло, тому сонячне випромінювання в ультрафіолетовому діапазоні стає небезпечним для людського організму. Ультрафіолетове випромінювання, як відомо, щедро посилає нам Сонце. […]...
- Характеристики теплового випромінювання Енергія, яку втрачає тіло внаслідок теплового випромінювання, характеризується наступними величинами. Потік випромінювання (Ф) – енергія, що випромінюється за одиницю часу з усієї поверхні тіла. Фактично, це потужність теплового випромінювання. Розмірність потоку випромінювання – [Дж / с = Вт]. Енергетична світність (Re) – енергія теплового випромінювання, що випускається за одиницю часу з одиничною поверхні нагрітого тіла. […]...
- Закон випромінювання абсолютно чорного тіла “Квантова механіка чарівна”, – пише фахівець з квантової теорії Деніель Грінбергер. Квантова механіка, згідно з якою речовина має властивості як хвилі, так і частинки, народилася після новаторських робіт по випромінюванню нагрітих об’єктів. Уявіть спіраль електронагрівача, яка стає спочатку коричневою, а потім, нагріваючись, – червоною. Закон випромінювання абсолютно чорного тіла (АЧТ), запропонований німецьким фізиком Максом Планком […]...
- Випромінювання диполя Випущення електромагнітних хвиль відбувається при прискореному русі електричних зарядів. Найпростішою моделлю джерела електромагнітних хвиль є електричний диполь, дипольний момент якого гармонічно змінюється з часом. Такий елементарний диполь називають диполем Герца. У радіотехніці диполь Герца еквівалентний невеликої антени, розмір якої багато менше довжини хвилі. Прикладом такого диполя може служити система, утворена нерухомим точковим зарядом і вагається […]...
- Спектри випромінювання і поглинання Нагадаємо, що для того, щоб обчислити частоту, знаючи довжину хвилі, треба розділити швидкість поширення хвилі на цю довжину. Так що чим більше частота випромінювання, тим коротше його довжина хвилі. Тепер ми також знаємо, що енергія електромагнітного випромінювання прямо пропорційна його частоті, т. Е. Обернено пропорційна довжині його хвилі. Випромінювання, довжина хвилі якого лежить на ділянці […]...
- Неіонізуючі поля і випромінювання Поняття “неіонізуючі випромінювання” З курсу фізики добре відомо, що поширення енергії відбувається у вигляді дрібних частинок і хвиль, процес випускання і поширення якої називається випромінюванням. Розрізняють 2 основних види випромінювання по впливу на предмети і живі тканини: Іонізуюче випромінювання. Це потоки елементарних частинок, що утворюються в результаті поділу атомів – радіоактивне випромінювання, альфа, бета, гамма, […]...
- Що таке радіоактивне випромінювання (Радіація)? Електричний струм, що приводить у рух машини і породжує електромагнетизм, – це тільки один з тих видів енергії, які базуються на електричних властивостях атомів. Іншим є радіоактивне випромінювання – енергія, що вивільняється при розпаді атомного ядра. Атоми складаються з негативно заряджених електронів, позитивно заряджених протонів, і нейтральних частинок, що називаються нейтронами. Невидимі сили неймовірною мощі, […]...
- Закони теплового випромінювання Теплове випромінювання. У нагрітих тілах частина внутрішньої енергії речовини може перетворюватися в енергію випромінювання. Тому нагріті тіла є джерелами електромагнітного випромінювання в широкому діапазоні частот. Це випромінювання називають тепловим випромінюванням. Експерименти показують, що теплове випромінювання має безперервний спектр. Це означає, що нагріте тіло випускає деяку кількість енергії випромінювання в будь-якому діапазоні частот або довжин хвиль. […]...
- Щільність потоку електромагнітного випромінювання Як ми вже знаємо, хвиля характеризується перенесенням енергії. Отже, електромагнітні хвилі теж несуть з собою енергію. Розглянемо деяку поверхню площею S. Покладемо, що через неї електромагнітні хвилі переносять енергію. Щільність потоку електромагнітного випромінювання Лініями позначені напрями поширення електромагнітних хвиль. Лінії, перпендикулярні поверхні, у всіх точках яких коливання відбуваються в однакових фазах, називаються променями. А ці […]...
- Синхротронне випромінювання: поняття, основи, принцип Спектр синхротронного випромінювання не так уже й великий. Тобто вона може бути розділена лише на кілька видів. Якщо частка нерелятивістська, то таке випромінювання називається циклотронної емісією. Якщо, з іншого боку, частинки є релятивістськими за своєю суттю, то випромінювання, отримані в результаті їхньої взаємодії, іноді називаються ультрарелятивістських. Синхронне випромінювання може бути досягнуто або штучно (в синхротронах […]...
- Яка квітка захищає від комп’ютерного випромінювання? Більшість людей вважає рослиною, що рятує від шкідливого випромінювання комп’ютера, звичайний кактус. Колючі красені повсюдно прикрашають комп’ютерні столи, нібито захищаючи власника. Насправді, всупереч загальній думці, кактус ніяк не впливає на випромінювання. Міф про те, що кактус поглинає радіацію в процесі росту, давно розвінчаний. Єдиною користю, принесеної колючим рослиною, є виробництво кисню. Та й шкідливість комп’ютера […]...
- Спектр поглинання Атоми випромінюють світло, переходячи із збудженого стану в основний. Але речовина може не тільки випромінювати, але й поглинати світло. Атом, поглинаючи світло, здійснює зворотний процес – переходить з основного стану в збуджений. Знову розглянемо розріджений атомарний газ, але цього разу в холодному стані (при достатньо низькій температурі). Світіння газу ми не побачимо; не будучи нагрітим, […]...
- Випромінювання – коротко З якої причини на нашій Землі тепло? На це питання досить просто відповісти – завдяки Сонцю. Однак, як цей процес пояснюється з точки зору фізики? Навколо нас існує постійне магнітне поле, яке викликане зміною електричного. В результаті цього Землю огортають електромагнітні хвилі. Будь-яка електромагнітна хвиля, незалежно від своєї частоти, має енергію. Однак деякі певні частоти […]...
- Будова Сонця і сонячне випромінювання Випромінювання Сонця є джерелом енергії для всіх процесів, що протікають в географічній оболонці. 70% маси Сонця становить водень. 29% – гелій, 1% припадає на інші елементи. Середня щільність речовини Сонця становить 1.41 г / см3, всередині ж ця величина досягає 100 г / см3. (Для Землі ці величини становлять відповідно 5.52 г / см3 і […]...
- Слабкі відхилення від однорідності фону реліктового випромінювання Як вже було зазначено в §3.3, спостереження за допомогою сучасних телескопів дозволяють встановити, що з плином часу газ у Всесвіті поступово переходив у зірки, що входять до складу галактик. Це підтверджує загальну картину процесу утворення структури Всесвіту – гравітаційноїконденсації різних систем з газу. Довгі роки астрономи безуспішно шукали сліди тих найдавніших неоднорідностей, з яких, відповідно […]...
- Теплопровідність тіл. Конвекція та випромінювання Всі неживі тіла здатні передавати тепло від більш нагрітих ділянок тіла до менш нагрітих, тобто вони володіють теплопровідністю. Найбільша теплопровідність властива, як правило, твердим тілам, а газоподібні та рідкі тіла – погані провідники тепла. У високій теплопровідності твердих тіл і низької теплопровідності рідин можна переконатися при проведенні дослідів (рис. 23, 24). При внесенні в полум’я […]...
- Дифракція випромінювання і часток на кристалічній решітці Незважаючи на великий прогрес у розвитку техніки, до теперішнього часу не створено достатньо надійних і ефективних приладів, що дозволяють безпосередньо спостерігати розташування окремих атомів у кристалічній решітці або в молекулах. Найдосконаліші електронні мікроскопи дозволяють спостерігати тільки дуже великі атоми, наприклад урану або золота, розташовані поблизу дрібніших. Найбільш поширені електронні мікроскопи дозволяють спостерігати неоднорідності з розмірами […]...
- Вільям Гершель: відкривач урану і інфрачервоного випромінювання Вільям Гершель відкрив нову планету Сонячної системи – Уран, виявив два його супутника, а також супутники Сатурна. Він першим почав вивчати інфрачервоне випромінювання Сонця. Вільям Гершель народився в сім’ї музиканта і володів великими музичними здібностями. Уже в 14 років він грав в оркестрі, а пізніше служив полковим музикантом в Ганновері. Перебравшись до Англії, Гершель продовжив […]...
- Застосування ультрафіолетового випромінювання Штучні джерела ультрафіолету створюються і використовуються в: Медицині; Сільському господарстві; Косметології; Різних санітарних установах. Генерування ультрафіолетового випромінювання можливо декількома способами: Температурою (лампи розжарювання); Рухом газів (газові лампи); Металевими парами(ртутні лампи). При цьому потужність таких джерел варіюється від декількох ватів, зазвичай це невеликі мобільні випромінювачі, до кіловата. Останні монтуються в об’ємні стаціонарні установки. Сфери застосування УФ-променів […]...
- Приймачі випромінювання Найбільш, мабуть, найпоширенішим приймачем випромінювання споконвіку було людське око. Але можливості ока обмежені – діаметр зіниці при мінімальному освітленні коливається від 7,5 мм для дитини 10 років до 4 мм для літньої людини, а роздільна здатність неозброєного ока – всього близько однієї хвилини дуги (1/30 діаметра місячного диска). До того ж людське око, накопичуючи падаюче […]...