Назад
Содержание
Вперед
2.4.Излучение электрического диполя
Согласно представлениям классической электродинамики, электромагнитные волны возбуждаются электрическими зарядами, движущимися с ускорением, в частности, электрической цепью (проводом), ток в которой изменяется.
Простейшей излучательной системой является электрический диполь, момент которого (см. параграф 1.5 в конспекте лекций, ч.II) изменяется с течением времени по гармоническому закону p=p0cosw t, (21)
где р0=ql0 - амплитудное значение момента диполя.
Рис.3 |
Средняя мощность, излученная диполем за промежуток времени T=2p / w , (22)
т.е. пропорциональна квадрату дипольного момента и четвертой степени круговой частоты.
При этом диполь излучает не одинаково |
в различных направлениях. Интенсивность излучения в волновой зоне (т.е. при r>>l0 и r>>l )
I~ sin2q /r2. (23)
На рис. 3 приведена зависимость I(q ) при фиксированном расстоянии от диполя r. Эту зависимость называют диаграммой направленности излучения диполя. Из нее следует, что диполь всего сильнее излучает в направлениях q =p / 2 и 3p / 2, а вдоль оси диполя (q = 0, p ) диполь не излучает совсем.
Рассмотренные выше результаты были использованы в приближенной классической теории излучения атомов, согласно которой это излучение обусловлено колебаниями электронов около их положения равновесия в атомах. В этом случае в формулах (21), (22) p0=еl0 .
Итак, движущийся ускоренно электрон в атоме обладает механической энергией W=mv2/2=mw 2l02/2, которую он излучает. В связи с этим колебания электрона являются затухающими. Амплитуда колебаний электрона l0 c течением времени уменьшается по закону l0=l00 exp(-b t), где b - коэффициент затухания, обусловленного излучением энергии.
Промежуток времени t , за который амплитуда колебаний электрона l0 уменьшается в е раз (е = 2,72) называют иногда средним временем жизни излучающего атома. Можно показать, что t ~ l 2 и, например, для l =5Ч 10-7 м, соответствующей зеленому свету t = 2,25Ч 10-8 с. (24)
Назад
Содержание
Вперед
|