Monokromaattinen aalto

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 17. maaliskuuta 2019 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Monokromaattinen aalto on fysiikan malli , joka sopii aaltoluonteisten ilmiöiden teoreettiseen kuvaamiseen , mikä tarkoittaa, että aaltospektriin tulee vain yksi taajuuskomponentti .

Perusominaisuudet

Monokromaattinen aalto on tiukasti harmoninen (sinimuotoinen) aalto, jonka taajuus , amplitudi ja alkuvaihe on vakio ajan myötä.

Liikkuva yksivärinen aalto

Umov-Poynting-vektori on vektori, jonka suunta on sama kuin energian etenemissuunta sähkömagneettisessa aallossa , ja moduuli on yhtä suuri kuin energiavuo. ${\vec {S}}=\left[{\vec {E}}\times {\vec {H}}\right]$ $|S|$

Seisova monokromaattinen aalto

Seisova monokromaattinen aalto on aalto , joka muodostuu, kun kaksi saman polarisaatiolla olevaa tasomonokromaattista sähkömagneettista aaltoa etenevät toisiaan kohti.

Monokromaattinen aaltoyhtälö

Monokromaattinen aalto, jolla on vaihenopeus, täyttää yhtälön $v$

\nabla^2 \Psi - \frac{1}{v^2} \frac {\partial^2 \Psi}{\partial t^2} = 0

Erityinen ratkaisu tähän yhtälöön on muotoa:

\Psi = ue^{-i \omega t} = ue^{-\frac{i}{\hbar}Et}

missä on aallon taajuus. $\omega$

Luonnossa ja tekniikassa

Käytännössä puhtaasti monokromaattinen aalto ei ole mahdollinen, koska sen pitäisi olla ääretön - ennen kaikkea ajallisesti. Todelliset säteilyprosessit ovat ajallisesti rajallisia, ja siksi monokromaattinen aalto ymmärretään yleensä hyvin kapeaspektriiseksi aalloksi . Mitä kapeampi aikaväli todellisen aallon taajuudet sijaitsevat, sitä "monokromaattisempaa" säteily on.

Luonnossa ja tekniikassa monokromaattista säteilyä lähinnä ovat vapaiden atomien ja molekyylien emissiospektrien yksittäiset viivat. Nämä viivat vastaavat atomin siirtymistä korkeamman energian tilasta alhaisemman tilaan, ja vastaavien yksiväristen aaltojen taajuudet ovat yhtä suuria kuin energiatasojen ero jaettuna Planckin vakiolla .

f=(E_{1}-E_{2})/h

Aiheeseen liittyvät käsitteet

Johdonmukaisuus

Kaksi aaltoa tai useita aaltoja ovat täysin koherentteja , jos niiden taajuudet ovat samat, amplitudit ja vaihe-ero ovat vakioita. Tällaisten aaltojen koherenssipituus on yhtä suuri kuin ääretön.

Polarisaatiotaso on sähkökentän voimakkuusvektorin E ja sähkömagneettisen aallon etenemissuunnan osoittavan vektorin määrittelemä taso .

Muistiinpanot

Lähteet

Yksivärinen valo - artikkeli Great Soviet Encyclopediasta .