Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
4
1.Wiadomościwstępne
Zespółfalelektromagnetycznychocharakterystycznychdladanejsubstancjidłu-
gościachstanowijejwidmo.Badaniestrukturywidmawceluuzyskaniainformacji
omikrostrukturzesubstancjiodpowiedzialnejzanienosinawęspektroskopii(łac.spec-
trum=zjawisko,obraz;gr.skopéö=patrzę).Badaniaspektroskopoweatomówodegrały
podstawowąrolęwrozwojupojęćoichstrukturzeiprzyczyniłysiędoodkrycianiektó-
rychwłasnościjąderatomowych.
1.2.1.Charakterystycznewielkościpromieniowaniaatomowego
A.Równaniefalielektromagnetycznej
a.Ogólnieprzezpojęciefalirozumiesięrozchodzeniesięwprzestrzeni(ośrodekmaterial-
nylubpróżnia)pewnychzaburzeń.Jeślizaburzeniewpunkciex=0ichwilit=t
0makształt
y=f(0,t
0),toprzemieszczającsięwzdłużosixzprędkością
u
,znajdziesięonowpunkcie
x≠0wchwilit=t
0+x/
u
,skądt
0=t-x/
u
.Jestwięc
y=f(0,t
0)=f(x,t-x/
u
).
(1.1)
Równanietooznacza,żewrazzupływemczasuzmieniasiętakżewspółrzędnazaburze-
nia,natomiastjegokształtpozostajeniezmieniony.
Szczególnieinteresującesąfalewywołanezaburzeniamipowtarzającymisięwregu-
larnychodstępachczasu,takimijakdrganiaoscylatoraharmonicznegoprostego.Jeśli
wchwilit
0stantegodrganiaopisujefunkcjay=Acos
w
t
0,gdzieAjestamplitudądrgania,
w
=2p
n
-jegoczęstościąkołową,a
n
-częstościąliniową,tozgodniez(1.1)przemiesz-
czaniesięwczasieiprzestrzenizaburzeńwywołanychoscylatoremopisanejestfunkcją
harmoniczną
y(x,t)=
,
(1.2)
gdzieT=2p/
w
oznaczaokresoscylacji,a
l
=2p
u
/
w
-długośćpowstającejfali.Ponie-
ważzaburzenieprzemieszczasięwjednymkierunku,więcrównanie(1.2)opisujefalę
płaską(wiązkapromienirównoległych).Możnajezapisaćwbardziejzwartejpostaci,
bezułamków:
y(x,t)=Acos(
w
t-kx),
(1.3)
gdziek=2p/
l
jestwektoremfalowym,adokładniejwartościąbezwzględnąwektorafa-
lowegokokierunkufali.
Wszystkiepowyższewielkościcharakteryzującefalęspełniająwięczwiązki:
w
=2p
n
=2p/T,k=2p/
l
,
u
=
ln
=
w
/k.
(1.4)
b.JakwynikazprawMaxwella,falaelektromagnetycznarozchodzisięwpostacizabu-
rzeńwywołanychzmianamipól:elektrycznegoEimagnetycznegoB,ijestopisywana
funkcjamiharmonicznymitypu(1.3).Zakładając,żejesttofalapłaskaprzemieszczająca
sięwdodatnimkierunkuosix,zmianynatężeniaEpolaelektrycznego,którejestodpo-
wiedzialnezazjawiskaświetlne,opisujerównanie
E(x,t)=E
0cos(kx-
w
t+
j
),
(1.5)
