Поглощение света 5 страница

Эффект Зеемана.

Расщепление спектральных линий в постоянном магнитном поле.

— частота ларморовской прецессии, где — заряд электрона, — масса электрона.

Направим ось квантования вдоль магнитного поля . Тогда при наблюдении вдоль магнитного поля компонента света имеет частоту и единичный вектор поляризации , где ось z направлена вдоль магнитного поля и этот свет имеет левую циркулярную поляризацию.

Эффект Фарадея.

Вращение плоскости поляризации света в постоянном магнитном поле.

Невзаимный элемент или ячейка Фарадея. Оптическая развязка.

Естественное вращение плоскости поляризации.

Эффект Штарка.

Эффект Керра.

Ячейка Керра или быстрый оптический затвор.

τ ≈ 10^-11сек.

Эффект Поккельса.

Эффект Коттона-Мутона.

Тема 14. Термодинамика излучения.

Абсолютно черное тело.

Распределение Планка.

— спектральная плотность объемной плотности энергии равновесного излучения при температуре T, k — постоянная Больцмана.

Закон Кирхгофа.

I — интенсивность света или плотность потока энергии (энергия в единицу времени через единицу площади). , где — спектр света или спектральная плотность интенсивности света или спектральная плотность плотности потока энергии (энергия в единицу времени через единицу площади и в единичном интервале частот).

Об интенсивности говорят только тогда, когда свет идет только в одном направлении. В случае равновесного излучения при температуре T свет через площадку идет в телесный угол 2π в каждом из двух направлений.

Для абсолютно черного тела, сколько энергии падает столько и излучается. Вместо спектра для направленного излучения для излучения во все стороны вводят — испускательную способность поверхности, которая для абсолютно черного тела равна (как и ) спектральной плотности плотности потока энергии.

— для абсолютно черного тела.

Если тело не абсолютно черное, то можно ввести — безразмерный коэффициент поглощения поверхности (энергетический).

По закону Кирхгофа отношение испускательной способности к коэффициенту поглощения не зависит от свойств поверхности, зависит только от частоты света и температуры поверхности. Как позднее было показано Планком .

Закон Стефана-Больцмана.

При термодинамическом равновесии излучения при температуре T:

, где — плотность потока энергии, — постоянная Стефана-Больцмана.

Закон смещения Вина.

и =>

Назовем величину такую, что при .

Тогда — закон смещения Вина, где — константа.

Интерферометр Фабри-Перо.

Пусть — амплитуда падающей световой волны, и — амплитудные коэффициенты пропускания двух зеркал, и — амплитудные коэффициенты отражения этих зеркал, — расстояние между зеркалами, тогда амплитуда прошедшей световой волны

А интенсивность прошедшей волны, как квадрат амплитуды равна

Литература.

1. Е. И. Бутиков. Оптика. — М.: Высшая школа. 1986. 512с.

2. М. Борн, Э. Вольф. Основы оптики. — М.: Наука. 1970. 856с.

3. Г. С. Ландсберг. Оптика.