Маъруза 2-мавзу. Электромагнит нурланишнинг тарқалишини ифодалашнинг асосий усуллари

Инфракрасное и световое излучения.

Инфракрасное, световое, включая ультрафиолетовое, излучения составляют оптическую область спектра электромагнитных волн в широком смысле этого слова. Близость участков спектра перечисленных волн обусловило сходство методов и приборов, применяющихся для их исследования и практического применения. Исторически для этих целей применяли линзы, дифракционные решетки, призмы, диафрагмы, оптически активные вещества, входящие в состав различных оптических приборов (интерферометров, поляризаторов, модуляторов и пр.).

С другой стороны излучение оптической области спектра имеет общие закономерности прохождения различных сред, которые могут быть получены с помощью геометрической оптики, широко используемой для расчетов и построения, как оптических приборов, так и каналов распространения оптических сигналов.

Оптический спектр занимает диапазон длин электромагнитных волн в интервале от 210^-6м= 2мкм до 10^-8м=10нм (по частоте от1.510¹⁴гц до 310¹⁶гц). Верхняя граница оптического диапазона определяется длинноволновой границей инфракрасного диапазона, а нижняя коротковолновой границей ультрафиолета (рис.2.14).

Рис. 1.14.

Ширина оптического диапазона по частоте составляет примерно 18 октав¹, из которых на оптический диапазон приходится примерно одна октава( ); на ультрафиолет - 5 октав ( ), на инфракрасное излучение - 11 октав (

).

В оптической части спектра становятся существенными явления, обусловленные атомистическим строением вещества. По этой причине наряду с волновыми свойствами оптического излучения проявляются квантовые свойства.

Рентгеновское и гамма излучение.

В области рентгеновского и гамма излучения на первый план выступают квантовые свойства излучения.

Рентгеновское излучение возникает при торможении быстрых заряженных частиц (электронов, протонов и пр.), а также в результате процессов, происходящих внутри электронных оболочек атомов.

Гамма излучение является следствием явлений, происходящих внутри атомных ядер, а также в результате ядерных реакций. Граница между рентгеновским и гамма излучением определяются условно по величине кванта энергии  ², соответствующего данной частоте  излучения.

Рентгеновское излучение составляют электромагнитные волны с длиной от50 нм до 10^-3нм, что соответствует энергии квантов от 20эв до 1Мэв.

Гамма излучение составляют электромагнитные волны с длиной волны меньше 10^-2нм, что соответствует энергии квантов больше 0.1Мэв.

yorug'likning elektromagnit tabiati.

Yorug'lik elektromagnit to'lqinlar spektrining ko'rinadigan qismi bo'lib, ularning to'lqin uzunliklari 0,4 mkm dan 0,76 mkm gacha bo'lgan oraliqni egallaydi. Optik nurlanishning har bir spektral komponenti ma'lum bir rang bilan bog'lanishi mumkin. Optik nurlanishning spektral komponentlarining rangi ularning to'lqin uzunligi bilan belgilanadi. Radiatsiyaning rangi uning to'lqin uzunligining qisqarishi bilan quyidagicha o'zgaradi: qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, indigo, binafsha.

Eng uzun to'lqin uzunligiga mos keladigan qizil yorug'lik spektrning qizil uchini belgilaydi. Binafsha rang - binafsha chegaraga mos keladi.

Tabiiy yorug'lik rangsiz va butun ko'rinadigan spektrdagi elektromagnit to'lqinlarning superpozitsiyasidir. Tabiiy yorug'lik qo'zg'atilgan atomlar tomonidan elektromagnit to'lqinlarning chiqarilishidan kelib chiqadi. Qo'zg'alishning tabiati har xil bo'lishi mumkin: issiqlik, kimyoviy, elektromagnit va boshqalar.. Qo'zg'alish natijasida atomlar taxminan 10-8 soniya davomida xaotik tarzda elektromagnit to'lqinlarni chiqaradi. Atomlarning qo'zg'alish energiya spektri juda keng bo'lganligi sababli, elektromagnit to'lqinlar butun ko'rinadigan spektrdan chiqariladi, ularning boshlang'ich fazasi, yo'nalishi va qutblanishi tasodifiydir. Shu sababli, tabiiy yorug'lik qutblanmaydi. Bu o'zaro perpendikulyar qutblanishlarga ega bo'lgan tabiiy yorug'likning elektromagnit to'lqinlarining spektral komponentlarining "zichligi" bir xil ekanligini anglatadi.

Электромагнитная природа света.

Свет представляет собой видимый участок спектра электромагнитных волн, длины волн которых занимают интервал от 0.4мкм до 0.76мкм. Каждой спектральной составляющей оптического излучения может быть поставлен в соответствие определённый цвет. Окраска спектральных составляющих оптического излучения определяется их длиной волны. Цвет излучения изменяется по мере уменьшения его длины волны следующим образом: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

Красный свет, соответствующий наибольшей длине волны, определяет красную границу спектра. Фиолетовый свет - соответствует фиолетовой границе.

Естественный свет не окрашен и представляет суперпозицию электромагнитных волн из всего видимого спектра. Естественный свет появляется в результате испускания электромагнитных волн возбужденными атомами. Характер возбуждения может быть различным: тепловой, химический, электромагнитный и др. В результате возбуждения атомы излучают хаотическим образом электромагнитные волны примерно в течении 10^-8сек. Поскольку энергетический спектр возбуждения атомов достаточно широкий, то излучаются электромагнитные волны из всего видимого спектра, начальная фаза, направление и поляризация которых имеет случайный характер . По этой причине естественный свет не поляризован. Это означает, что "плотность" спектральных составляющих электромагнитные волны естественного света, имеющих взаимно перпендикулярные поляризации одинаково.