Учите и повторяйте ННЗ по физике! Если к каждому вопросу вы можете нарисовать одну картинку – это неплохо Если к каждому вопросу вы можете нарисовать ДВЕ картинки – это хорошо Это поможет сделать ваш рейтинг таким, каким вы его хотите видеть

Связь этой лекции с вопросами ННЗ - буклет Уравнение плоской монохроматической бегущей ЭМВ Условия возникновения ЭМ излучения. Излучение диполя Классическая и квантовая картины излучения света. Излучение диполя

0 «Три вещи» для запоминания прямо сейчас Уравнения плоской моно- хроматической электро- магнитной волны, распро- страняющейся в положи- тельном направлении оси z Зависимость интенсивности излучения от частоты и амплитуды В классическом представлении электромагнитное излучение порождается ускоренно движущимися электрическими зарядами или переменными токами

Классическая картина распространения и генерации ЭМИ 1 Переменное электромагнитное поле может существовать в пространстве само по себе (без вещества) и распространяться в виде ЭМВ – это видно из уравнений Максвелла Л.18 Переменные поля. Излучение света Электромагнитные явления и физика вообще

2 Пустое пространство – нет токов и зарядов Вакуум

3 Электромагнитные волны Уравнения плоской монохроматической электромагнитной волны, распространяющейся в положительном направлении оси z

4 Откуда берутся ЭМВ? Покоящийся заряд –> постоянное электрическое поле Равномерно движущийся заряд –> переменное электрическое поле + переменное магнитное поле, но излучения нет (принцип относительности = равноправность всех ИСО) Ускоренно движущийся заряд –> переменное электрическое поле + переменное магнитное поле = излучение Примеры были: л.7 – тормозное рентгеновское излучение л.7 и л.16 – магнетрон (микроволновая печь)

5 Интенсивность излучения диполя Диаграмма направленности излучения диполя Сюда идёт максимум излучения Сюда излучение не идёт вообще

6 Анализ формулы для интенсивности излучения диполя: зависимость от частоты Интенсивность излучения мала на малых частотах даже при большой амплитуде. 1) Вот почему излучаемый сигнал необходимо модулировать (100 МГц по сравнению с 1 кГц) 2) Вот почему небо днём голубое, а Солнце на закате и восходе красное

0 «Три вещи» для запоминания прямо сейчас Уравнения плоской моно- хроматической электро- магнитной волны, распро- страняющейся в положи- тельном направлении оси z Зависимость интенсивности излучения от частоты и амплитуды В классическом представлении электромагнитное излучение порождается ускоренно движущимися электрическими зарядами или переменными токами

7 Что такое интенсивность? Связь энергии колебаний и волн с их амплитудой Колебания Волны

8 Что такое интенсивность? Связь энергии ЭМВ с их амплитудой ЭМВ = электрическое поле + магнитное поле Плотность энергии электри- ческого поля Плотность энергии магнит- ного поля Связь амплитуд НЭП и НМП в ЭМВ в вакууме

9 Что такое интенсивность? Связь энергии ЭМВ с их амплитудой ППЭ ЭМВ быстро изменяется со временем Поэтому пользуются интенсивностью – средним значением ППЭ ЭМВ по времени за период Определение среднего значения по времени за промежуток тау

10 Квантовая картина распространения и генерации ЭМИ ЭМИ - фотоны Движутся в вакууме со скоростью с относительно любой ИСО Энергия одного фотона пропорциональна частоте ЭМИ Энергия ЭМИ пропорциональна числу фотонов

11 Спонтанное излучение света атомом До излучения: атом в первом возбуждённом состоянии После излучения: атом перешёл в основное состояние, испустив фотон (photon)

12 Схема уровней энергии атома водорода

Спектральный анализ на многих производствах: количественно определяется химический состав материалов Спектральный анализ в астрофизике: количественно определяется химический состав звёзд Спектральный анализ в астрономии: с помощью эффекта Доплера количественно определяется скорость движения звёзд и галактик Линии в спектрах удалённых галактик смещены в красную сторону: Вселенная расширяется (закон Хаббла). Значит был Большой Взрыв! 13 Спектральный анализ - прикладная наука и технология (David Alter, 1854, USA; Gustav Kirchhoff und Robert Bunsen, 1860, Deutschland )

0 «Три вещи» для запоминания прямо сейчас Уравнения плоской моно- хроматической электро- магнитной волны, распро- страняющейся в положи- тельном направлении оси z Зависимость интенсивности излучения от частоты и амплитуды В классическом представлении электромагнитное излучение порождается ускоренно движущимися электрическими зарядами или переменными токами