Электромагнитное излучение амплитуда

Во всех спектрохимических измерениях важно определить амплитуду и частоту электромагнитного излучения. К сожалению, правильное измерение обоих величин возможно только для излучения микроволновых частот или ниже в связи с ограниченными частотными характеристиками детекторов. В области более высокой частоты переменной, которую легко измерить, является мощность излучения (Р), пропорциональная квадрату амплитуды волны. Мощность излучения очень важна в спектрохимии, поскольку она является количеством энергии, передаваемой в форме электромагнитного излучения, за единицу времени. Если энергия фотона равна Е, мощность излучения можно выразить с помощью соотношения [c.610]

Фиг. 6.3. Излучение диполя Герца, рассчитывают, принимая молекулярные осцилляторы за диполи Герца. Электрическое поле Е испускаемой электромагнитной волны в точке Р (фиг. 6.3), расположенной на большом расстоянии ОР = К от диполя с моментом М и с частотой колебаний (О, направлено по касательной к меридиану сферы с центром в точке О и имеет амплитуду

Защита персонала от опасного воздействия СВЧ-облучения, так же как и от других видов далеко распространяющихся излучений, обеспечивается путем проведения ряда мероприятий уменьшение излучения, исходящего от источника экранирование источника излучения и рабочего места поглощение электромагнитной энергии применение средств индивидуальной защиты. Средства неразрушающего контроля качества, как правило, имеют маломощные источники СВЧ-излучения и вопросы обеспечения безопасной работы персонала решаются сравнительно просто. При этом надо следить, чтобы максимум излучаемой СВЧ-энергии был направлен в область, где невозможно нахождение людей. Уменьшение мощности излучения всегда желательно, чтобы меньше загрязнять окружающую среду и создавать лучшие гигиенические условия, однако эта мера ведет к понижению амплитуды СВЧ-сигналов, что и ограничивает минимальный уровень СВЧ-мощности. [c.105]

При обсуждении электромагнитного излучения обычно пользуются понятием о волнах. Мы хорошо знакомы со многими типами волн п волновым движением. На морском берегу мы видим движущиеся волны. Прикосновение к скрипичной струне вызывает на ней стоячие волны, и мы слышим звуковой тон, переносимый к нашим ушам акустическими волнами. Все эти волны связаны с тем или иным колебательным движением. Такое движение характеризуется амплитудой, частотой или длиной волны и, если волны распространяются в какой-либо среде, скоростью распространения. Последние три характеристики связаны между собой соотношением [c.9]

Радиоволновый вид неразрушающего контроля основан на регистрации изменений параметров электромагнитных волн радиодиапазона, взаимодействующих с контролируемым объектом. Обычно применяют волны сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона длиной 1—100 мм и контролируют изделия из материалов, где радиоволны не очень сильно затухают диэлектрики (пластмассы, керамика, стекловолокно), магнитодиэлектрики (ферриты), полупроводники, тонкостенные металлические объекты. По характеру взаимодействия с объектом контроля различают методы прошедшего, отраженного, рассеянного излучения и резонансный. Первичными информативными параметрами являются амплитуда, фаза, поляризация, частота, геометрия распространения вторичных волн, время их прохождения и др. [c.14]

Большинство источников дает электромагнитное излучение, в котором колебания электрического и магнитного векторов происходят с одинаковой амплитудой во всех направлениях перпендикулярно направлению распространения (рис. 10.5, а). Такое излучение называется неполяризованным излучением. [c.153]

При взаимодействии вещества с излучением эта энергия распределяется по всем видам движения, которые имеются в веществе, — возбуждение электронов, изменение амплитуды продольных н поперечных колебаний каждой связи, изменение скорости и направления вращения отдельных частиц вещества и т. д. Каждый вид движения поглощает определенный квант энергии, который может быть зарегистрирован. Способность поглощать электромагнитное излучение является общим свойством всех молекул. Область по-82 [c.82]

Еще одной формой энергии, с измерением которой приходится иметь дело в химии, является энергия излучения. Энергия, поступающая к нам от Солнца, представляет собой энергию электромагнитного излучения, распространяющегося со скоростью света и обладающего волновыми свойствами,—оно характеризуется длиной волны X, частотой V и амплитудой (рис. 2.13). (Ознакомиться с греческим алфавитом, буквы которого часто применяются для различных обозначений в химии, можно по приложению II.) Частота волнового процесса определяется числом волн, проходящих через фиксированную точку за секунду, и зависит от длины волны X и скорости ее распространения с следующим образом [c.32]

Если на молекулу действует электромагнитное излучение той же частоты, что и нормальное колебание, может произойти поглощение излучения. При этом усиливаются колебания молекулы и их амплитуда возрастает. Когда молекула возвращается в свое основное колебательное состояние, эта избыточная энергия выделяется в виде тепла. [c.151]

При фотоэффекте энергия электрона равна энергии у-кванта за вычетом энергии связи электронов с атомом. Освобождающееся в электронной оболочке место немедленно занимает новый электрон, который при этом испускает квант электромагнитного излучения с энергией, равной энергии связи. Это излучение имеет относительно большую длину волны и практически всегда поглощается в сцинтилляторе. Так как перемещение фотоэлектрона через кристалл и поглощение кванта излучения происходят практически одновременно, они порождают один импульс, а общая амплитуда импульса, вызванного двумя этими процессами, строго пропорциональна полной энергии. [c.109]

По своему устройству и. принципу действия электромеханические преобразователи различного типа (электромагнитные, электродинамические, гидравлические, эксцентриковые и др.) являются простейшими среди других преобразователей. В основном это — низкочастотные вибраторы, обеспечивающие воздействие с большой амплитудой на объекты большой массы. Некоторые из них используют и как электроакустические преобразователи для излучения в жидкие и газовые среды. [c.143]

Распространение электромагнитного излучения удобнее всего представить в виде волнового процесса, характеризующегося такими параметрами, как скорость, частота, длина и амплитуда волны. В отличие от других волновых процессов, например звука, для передачи электромагнитного излучения не нужна проводящая среда так, например, оно легко распространяется в вакууме. [c.96]

В трактовке дифракции рентгеновских лучей кристаллами белка н его изоморфных производных предполагается, что принадлежащие атомам электроны являются свободными и в таком состоянии приводятся в вынужденные колебания с частотой со, равной частоте первичного рентгеновского излучения Амплитуда нормального, упругого рассеяния [/°(0)] зависит от брэгговского угла (0), определяющего направление в пространстве дифрагированного луча, но не зависит от длины волны (X). В общем случае это предположение некорректно, поскольку электроны в атомах не являются свободными, а взаимодействуют, особенно эффективно на внутренних К- и -орбиталях, с ядром и друг с другом. В классической теории рассеивающие атомные центры рассматриваются наборами дипольных осцилляторов, имеющих собственные частоты колебаний (0)5), которые равны частотам поглощаемого атомом электромагнитного излучения. Когда частота падающей волны значительно отличается от частот собственных колебаний электронов (о) > 0) или ш a)J), интенсивность дифрагированного луча практически полностью определяется нормальным рассеянием, и поэтому поглощением обычно пренебрегают, т.е. считают 0)5 = 0. Однако если частота рентгеновского излучения становится сопоставимой с частотами собственных колебаний электронов (со со ), возникает резонанс, изменяющий амплитуду и фазу рассеяния. Имеет место аномальное рассеяние. [c.157]

Переход атома на нижний уровень, как и у электрона, сопровождается испусканием кванта избыточной энергии. При этом переход атомов с верхних уровней совершается разновременно и на разные уровни, вследствие чего испускание квантов энергии (фотонов) носит беспорядочный случайный характер, а излучение имеет разные частоты, фазы и амплитуды, т. е. некогерентно. Электромагнитные волны, испускаясь в виде беспорядочно следующих одна за другой независимых волновых посылок, усиливаются или гасят друг друга совершенно случайным образом. Такой процесс излучения носит название спонтанного. [c.72]

Допустим, например, что на простую двухатомную дипольную молекулу, имеющую частоту колебаний Vo, падает поток излучения очень близкой частоты. Тогда осциллирующий диполь будет испытывать электростатическое воздействие электромагнитного поля этого излучения. Оно будет сжимать или растягивать диполь в зависимости от относительных направлений, в которых осциллируют поле излучения и сам диполь. Поскольку поле осциллирует при резонансной частоте диполя, взаимодействия между полем и диполем будут увеличивать амплитуду колебаний молекулы. Энергия, необходимая для увеличения [c.724]

Известно, что все молекулы состоят из атомов, соединенных между собой химическими связями. Движение химически связанных атомов напоминает непрерывное колебание системы шариков, связанных пружинами. Их движение можно рассматривать как результат наложения двух колебаний — растягивающего и изгибающего. Частоты колебаний зависят не только от самой природы отдельных связей, таких, как С—И или С —О, но и от всей молекулы и ее окружения. Аналогично в системе шариков, связанных пружинами, на колебание одной пружины воздействует вся система в целом. В результате удара амплитуды колебаний в такой системе возрастают. Подобно этому амплитуды колебаний связей и вместе с ними колебаний электрических зарядов увеличиваются, когда на них воздействуют электромагнитные волны (инфракрасные лучи). Различие между молекулой и системой шариков на пружинах заключается в том, что колебательные энергетические уровни молекулы квантованы. Поэтому молекулой поглощаются только те частоты инфракрасного излучения, энергия которых точно соответствует разностям между двумя уровнями энергии связи амплитуда данного колебания, следовательно, возрастает не постепенно, а скачком. Значит, при облучении образца инфракрасным светом с непрерывно меняющейся частотой определенные участки спектра излучения должны поглощаться молекулой, вызывая растяжение или изгиб соответствующих связей. Луч, проходящий через вещество, ослабляется в области поглощения. Регистрируя интенсивность прошедшего излучения в зависимости от волновых чисел или длин волн, получают кривую, на которой видны полосы поглощения. Это и есть инфракрасный спектр. [c.11]

Первые сомнения в старых представлениях об энергии возникли при изучении лучеиспускания нагретых тел (тепловое излучение). Источником этого излучения служат в твердых телах, главным образом, колебания электронов и ионов излучающего тела, происходящие с разными частотами и амплитудами. Применяя к этим колебаниям термодинамику, электронную теорию и электромагнитную теорию света, можно получить закон распределения энергии излучения по разным участкам его спектра. Такой путь неминуемо приводит к противоречию с опытом. В 1900 г. П л а н к показал, что это противоречие устраняется, если классические представления дополнить новым положением, согласно которому колеблющийся электрон может испускать или поглощать энергию лишь в количествах, кратных кванту энергии, величина [c.34]

Кроме длины волны (или частоты) любая электромагнитная волна характеризуется интенсивностью. Интенсивностью излучения называется количество энергии, проходящее через поперечное сечение площадью в 1 см за каждую секунду. Как известно из электродинамики, среднее во времени значение интенсивности 0 П))еделяется амплитудой напряженности электрического или магнитного поля по формуле [c.139]

Блок-схема электрических соединений показана на рис. 1.18. Закрепленное на капилляре зеркало отражает излучение от светодиода к фотодиоду, образуя фотоэлектрический датчик положения. Усиленный предварительным усилителем и далее усилителем мощности сигнал подается иа электромагнитную катушку, притягивающую сердечник, закрепленный на капилляре. Таким образом, фотоэлектрический датчик с усилителями и катушкой возбуждения образует автогенератор с механическим звеном в цепи обратной связи. Амплитуда колебаний капилляра (примерно 0,1 мм) устанавливается перемещением электромагнита относительно сердечника или регулировкой тока через катушку возбуждения. Период колебаний вибратора измеряется частотомером 43-54. [c.41]

Задача об определении коэффициентов ослабления, рассеяния и поглощения излучения сводится к определению составляющих электромагнитного поля, образующегося в результате взаимодействия между полем падающей волны и полем, создаваемым частицей как вторичным излучателем, под воздействием падающей волны. Общее решение этой задачи для случая рассеяния плоской волны однородным шаром было получено Г. Ми путем интегрирования уравнений Максвелла и дано в виде бесконечных рядов по амплитудам парциальных электрических и магнитных колебаний. Амплитуды являются функциями комплексного показателя преломления шара и параметра [c.47]

Предположение 46. На основании уравнений Максвелла можно показать, что магнитный диполь, момент которого синусоидально изменяется со временем, будет испускать излучение, для которого направление магнитного поля лежит в той же плоскости, что и направление диполя. Напряженность поля этого излучения имеет точно такую же величину, как и поле излучения осциллирующего электрического диполя такой же величины. Это означает, что амплитуда т в (А-56) может соответствовать как электрическому, так и магнитному дипольному моменту, причем единицами измерения будут соответственно электростатические или электромагнитные единицы. [c.422]

Одним из первых исследований по теории комбинационного рассеяния в кристаллах явилась работа И. Е. Тамма [366]. В этой работе комбинационное рассеяние света рассматривается как результат взаимодействия нормальных колебаний, соответствующих электромагнитным волнам, с механическими нормальными колебаниями кристаллической решетки — фононами. Формально такие процессы возникают при включении в гамильтониан системы, состоящей из электронов, ядер и поля излучения, наряду с квадратичными слагаемыми слагаемых третьего и более высоких порядков по амплитудам кристаллических колебаний. [c.407]

Оптическая активность тесно связана со взаимодействием электромагнитного излучения с веществом. Плоско ноляризованный свет можно рассматривать как суперпозицию двух циркулярно поляризованных лучей, равных по амплитуде и одинаковых но фазе, но противоположных но направлению. При прохождении через оптически активную среду эти два компонента имеют различные скорости, что обусловлено различием показателей преломления пг и Пг- Это в свою очередь вызывает появление разности фаз между двумя циркулярно поляризованными лучами, таким образом, плоскость поляризации света при прохождении через оптически активную среду поворачивается. Для удобства оптическое вращение в направлении движения часовой стрелки (как это видит наблюдатель) называется декстро, или положительным (+), а вращение в направлении против часовой стрелки называется лево, или отрицательным (—). Оптическое вращение, вызываемое данной молекулой, совпадает по величине, но противоположно по знаку вращению молекулы, являющейся ее зеркальным изображением. [c.91]

ИК-Спектры. При воздействии электромагнитных воли ИК-диа-пазона на систему взаимосвязанных атомов амплитуды колебаний связи увеличиваются. При этом молекула поглощает те частоты ИК-излучения, энергия которых соответствует разности между двумя колебательными уровнями энергии. Таким образом, при облучении образца инфракрасным светом с непрерывно меняющейся частотой поглощается излучение только с определенной энергией (длиной волны), при этом происходит растяжение или изгиб соотвстствуюцдих связей. Регистрируя интенсивность прошедшего излучения в зависимости от длины волны или волновых чисел, получают спектр поглощения — ИК-спектр. [c.271]

Понятие об интенсивности потока излучения по-разному трак-т ется в классической волновой теории и в фотонной теории. С волновой точки зрения интенсивность электромагнитной волны пропорциональна квадрату амплитуды электрического вектора [5, 6] [c.8]

Если под влиянием какого-то вещества амплитуда неполяри-зованного излучения меняется не однозначно в разных направлениях, то электромагнитное излучение будет поляризоваться. Когда [c.153]

Формулы (7.24) и (7.25) выражают хорошо изтюстный факт, что для плоско-поляризованного электромагнитного излучения электрическое и магнитное поля имеют равные амплитуды (в дагшом случае 2яvЛ°/ ) и ортогональны друг к другу и к направлению распространения. [c.119]

Сила линии — с точки зрения наблюдений ее интенсивность при визуальной оценке, а с точки- зрения теории сумма квадратов матричных амплитуд электрического дипольного момента для излучения электрического диполя, магнитного дн-польного момента для излучения магнитного диполя и квадру-польпого момента для излучения электрического квадруполя. Первый тип излучения электромагнитных воли является основным, а два других типа испускаются, например, в оболочках не- [c.190]

Вращение плоскости поляризации плоскополяризованного пучка света можно объяснить с точки зрения классических представлений о природе света. При этом свет рассматривается как электромагнитное излучение с поперечными (по отношению к направлению распространения) колебаниями. Электрический вектор плоскополяризованного света колеблется в одной плоскости [28] пучок такого света можно разложить (физически) на две циркулярнополяризо-ванные компоненты равной интенсивности. Плоскость колебаний электрического вектора этих компонент вращается вокруг направления распространения света с частотой, зависящей от частоты света. Более полно свойства этих компонент можно описать с помощью уравнения (3) для амплитуды а циркулярнополяризованно-го света, имеющего частоту v и проходящего в направлении л через среду с показателем преломления п [c.155]

В табл. 1-2 представлены длины волн, энергии и принятые названия различных диапазонов электромагнитного излучения. Поглощение кванта микроволнового излучения может изменить ориентацию в магнитном поле ядерного спина в атоме или же усилить внутреннее вращение определенной группы атомов в молекуле. Поглощение длинноволнового инфракрасного излучения обычно увеличивает частоту выворачивания (tumbling) молекулы, а коротковолнового — амплитуду характеристических колебаний атомов в молекуле. Поскольку энергия болыминства химических связей составляет [c.19]

В некоторых отношениях свет ведет себя как движуш,аяся электромагнитная волна. Магнитную и электрическую компоненты можно рассматривать как волиы с одновременно уменьшающейся и увеличивающейся амплитудой, которые распространяются в перпендикулярных друг другу плоскостях. Чем меньше расстояние между двумя максимумами X, тем больше частота волн V и энергия, Другими формами электромагнитного излучения являются у-лучи и рентгенов скне лучи (имеющие значительно более короткую длину волны, т, е. большую частоту, чем свет), а также тепловое излучение и радиоволны (они обладают большей длиной волиы, чем свет их обычно измеряют в метрах, а ие нанометрах) (рис. 3.2 и 3.3). [c.35]

Заключение о наличии дефекта в объекте конфоля выносится по пороговой величине изменения интенсивности принимаемого результир)тощего сигнала. При ди-элекфической или иной анизофопии величина сигнала в приемной антенне зависит от угла между плоскостью поляризации излученной электромагнитной волны и направления главных осей тензора диэлектрической проницаемости в данной точке образца. После прохождения волной анизофопного слоя получаем в общем случае волну, поляризованную по эллипсу, которую представляем в виде суммы двух волн, поляризованных по кругу вправо и влево с разными амплитудами [c.439]

Рис. 3.9. Ориентация молекул азокрасителей, обеспечивающая максимальное поглощение излучения (Е-амплитуда электромагнитного вектора).

Г лубиной проникновения электромагишных волн в вещество является расстояние в направлении распространения излучения, на котором амплитуда вектора напряженности электромагнитного поля уменьшается в е-раз, для плоской волны распространяющейся вдоль оси реактора. Она определяется соотношением [c.16]

Для того чтобы инфракрасное излучение могло взаимодействовать с колеблющейся молекулой, она должна претерпевать изменение ди-польного момента в процессе колебания. Если такое изменение произойдет, осциллирующее электромагнитное поле ИК-излучення может взаимодействовать с осциллирующим полем диполя, увеличивая или уменьшая амплитуду колебания. Если амплитуда увеличивается, то энергия ИК-излучения будет поглощена молекулой. Если амплитуда уменьщается, то какое-то количество ИК-излучения (фотонов) будет испускаться. Поскольку при комнатной температуре большинство молекул находятся в нижнем (основном) колебательном состоянии, в спектрохимическом анализе обычно имеют дело с поглощением ИК-излуче-ния, а не его испусканием. [c.724]

Согласно представлениям физической оптики тонких слоев, при отражении световой волны от поверхности металла вследствие комбинированной падающей и отраженной волн наблюдается электромагнитная волна, которая в плоскости исследуемого слоя при нормальном падении света и при (й — толщина слоя, К — длина волны) в первом приближении имеет узел, т. е. равную нулю амплитуду, и, следовательно, незначительно взаимодействует со слоем. При наклонных углах падения для излучения, поляризованного перпендикулярно плоскости падения (х-компонента), изменение фазы световой волны при отражении также будет равно 180°, и взаимодействие наблюдаться не будет. Если же волна поляризована параллельно плоскости падения (р-компонснта), картина отражения меняется, поскольку изменение фазы отлично от 180°, и комбинация падающей и отрал<енной волн даст на поверхности стоячую волну с вектором электрического поля, отличным от 0. [c.149]

Под дефектом в узком смысле слова понимают нарушение сплошности материала или неоднородности, характеризующееся резким изменением его свойств. Обнаружение несплошностей с помощью СВЧ-излучений, как правило, возможно при размерах дефектов, соизмеримых с длиной волны колебаний в основном материале и с раскрывом антенн, или дефектов большей величины. Для дефектоскопии можно использовать аппаратуру, построенную на тех же принципах, что и для толщинометрии и контроля электромагнитных свойств [1, 13, 14]. Однако разрешающая способность при этом получается небольшой из-за того, что даже малые вариации толщины или электромагнитных свойств контролируемого объекта (как от партии к партии, так и на разных участках в пределах одного объекта) приводят к появлению СВЧ-сигналов, превышающих сигналы от дефектов минимальных размеров, а часть полезной информации, содержащаяся в изменении фазы, может быть потеряна. Поэтому, чтобы получить высокую разрешающую способность аппаратуры к дефектам, обычно используют метод самосравнения. Для его реализации необходимо иметь два комплекта излучающих и приемных устройств (см. 4.9), размещаемых на близких участках контролируемого объекта. В этом случае выходной сигнал будет определяться разностью амплитуд и фаз сигналов почти от одинаковых участков объекта и при малом градиенте толщины и электромагнитных свойств по его длине, разрешающая способность аппаратуры существенно возрастает, так как дефект приводит к резкому изменению одного из сигналов. Выявляемый дефект с минимальными размерами при определенном режиме работы аппаратуры зависит от непостоянства толщины и электромагнитных свойств контролируемого объекта в направлении, в котором смещены комплекты излучательно-приемных устройств, С этой точки зрения необходимо располагать их максимально близко друг к другу, однако такое сближение затруднено затеканием СВЧ-токов из одного тракта в другой и взаимными наводками, я также касанием антенн. Кроме того, дефект или его края не должны одновременно попадать в зону контроля приемно-излучающих устройств. [c.144]

Ер — — sin ф(в7(тсо с / ) = — Е sin ф eVm )IR. Интенсивности рентгеновского излучения (как и любого другого излучения электромагнитной природы) относятся между собой как квадраты амплитуды соответствующих электрических или магнитных полей. Если обозначить через /ф интенсивность рассеянных колеблющимся электроном рентгеновских лучей, идущих под углом ф к направлению движения электрона, а через /о — интенсивность первичного рентгеновского излучения, то [c.164]

В электродинамике равновесное излучение есть непрерывная совокупность электромагнитных волн (с частотами от О до со), излучаемых беспорядочно движущимися частицами окружающих тел. Амплитуды и фазы этих волн в случае такого естествешюго излучения распределены по всему спектру совершенно беспорядочно. [c.207]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология