WYKŁAD 10 ATOMY JAKO ŹRÓDŁA ŚWIATŁA. ROZPRASZANIE ŚWIATŁA PRZEZ OŚRODKI MATERIALNE.

1. WYKŁAD 10ATOMY JAKO ŹRÓDŁA ŚWIATŁA.ROZPRASZANIE ŚWIATŁA PRZEZ OŚRODKI MATERIALNE.

2. PLAN WYKŁADU • Pole promieniowania od poruszającego się ładunku • Atom Lorentza jako źródło fal e-m • Atom Lorentza jako oscylator swobodny • Emisja z atomu Lorentza; podstawowe własności • Atom Lorentza jako oscylator wymuszony • Rozpraszanie światła, przekrój czynny, rozpraszanie Rayleigha i Thomsona • PODSUMOWANIE

3. Pole promieniowania od poruszającego się ładunku

4. Atom Lorentza jako źródło fal e-m

5. Atom Lorentza jako źródło fal e-m

6. Atom Lorentza jako źródło fal e-m

7. Atom Lorentza jako źródło fal e-m

8. Całkowite uśrednione w czasie natężenie S:

9. Całkowite uśrednione w czasie natężenie S: Obliczamy średnią emitowaną moc:

10. Całkowite uśrednione w czasie natężenie S: Obliczamy średnią emitowaną moc:

11. Całkowite uśrednione w czasie natężenie S: Obliczamy średnią emitowaną moc:

15. Moc tracona przez promieniujący oscylator:

16. Moc tracona przez promieniujący oscylator: Obliczmy moc traconą przez swobodny, tłumiony oscylator:

17. Moc tracona przez promieniujący oscylator: Obliczmy moc traconą przez swobodny, tłumiony oscylator:

18. Moc tracona przez promieniujący oscylator: Obliczmy moc traconą przez swobodny, tłumiony oscylator:

19. Moc tracona przez promieniujący oscylator: Obliczmy moc traconą przez swobodny, tłumiony oscylator:

22. dla małego współczynnika tłumienia γ:

25. Warunki początkowe:

26. Warunki początkowe: otrzymamy:

27. Warunki początkowe: otrzymamy: a musi być sprzężone do b, gdyż x0 i v0 są rzeczywiste

29. a w zapisie zespolonym: gdzie:

30. a w zapisie zespolonym: gdzie:

31. Amplituda tłumionych oscylacji:

32. Amplituda tłumionych oscylacji: Moc wypromieniowana:

33. Amplituda tłumionych oscylacji: Moc wypromieniowana: Całkowita energia oscylatora:

34. Amplituda tłumionych oscylacji: Moc wypromieniowana: Całkowita energia oscylatora: ponieważ:

35. Amplituda tłumionych oscylacji: Moc wypromieniowana: Całkowita energia oscylatora: ponieważ:

36. Wniosek:

37. Wniosek: klasyczny promień elektronu

38. klasyczny promień elektronu

39. DOBROĆ OSCYLATORA LORENTZA

40. DOBROĆ OSCYLATORA LORENTZA Stosunek energii całkowitej oscylatora do energii traconej na 1 radian fazy

41. DOBROĆ OSCYLATORA LORENTZA Stosunek energii całkowitej oscylatora do energii traconej na 1 radian fazy MAŁE TŁUMIENIE DUŻE DOBROĆ OSCYLATORA

42. DOBROĆ OSCYLATORA LORENTZA Stosunek energii całkowitej oscylatora do energii traconej na 1 radian fazy MAŁE TŁUMIENIE DUŻE DOBROĆ OSCYLATORA Dla 500 nm:

43. DOBROĆ OSCYLATORA LORENTZA Stosunek energii całkowitej oscylatora do energii traconej na 1 radian fazy MAŁE TŁUMIENIE DUŻE DOBROĆ OSCYLATORA Dla 500 nm:

44. ZJAWISKO ROZPRASZANIA ŚWIATŁA Wiązka światła padającego o ściśle określonym kierunku, oddziałując z ośrodkiem materialnym tworzy światło rozproszone. Ta sama częstość, różne kierunki.

45. Mechanizm fizyczny w zjawisku rozpraszania światła: wzbudzone do drgań przez pole zewnętrzne atomy ośrodka emitują we wszystkich kierunkach fale kuliste o tej samej częstości Znaczenie ośrodka: kryształy, ciała amorficzne, ciecze i gazy – rosnące nieuporządkowanie, rosnące rozpraszanie Przypomnienie – współczynnik załamania, światło odbite i załamane, bardzo słabe rozpraszanie w innych kierunkach

46. Pojedynczy atom Lorentza w polu fali e-m:

47. Pojedynczy atom Lorentza w polu fali e-m: rozwiązanie:

48. Pojedynczy atom Lorentza w polu fali e-m: rozwiązanie:

49. Pojedynczy atom Lorentza w polu fali e-m: rozwiązanie: zaniedbujemy tłumienie

50. Pojedynczy atom Lorentza w polu fali e-m: rozwiązanie: zaniedbujemy tłumienie