Випромінювання електричного диполя - студопедія

Згідно з уявленнями класичної електродинаміки, електромагнітні хвилі збуджуються електричними зарядами, що рухаються з прискоренням, зокрема, електричним колом (проводом), струм в якій змінюється.

Найпростішою випромінювальної системою є електричний диполь, момент якого (див. Параграф 1.5 в конспекті лекцій, ч.II) змінюється з плином часу за гармонійним законом p = p0 coswt, (21)

де р0 = ql0 - амплітудне значення моменту диполя.

Випромінювання електричного диполя - студопедія
Середня потужність, що випромінює диполем за проміжок часу T = 2p / w

тобто пропорційна квадрату дипольного моменту і четвертого ступеня кругової частоти. При цьому диполь випромінює не однаково в різних напрямках. Інтенсивність випромінювання в хвильової зоні (тобто при r >> l0 і r >> l)

На рис. 3 приведена залежність I (q) при фіксованій відстані від диполя r. Цю залежність називають діаграмою спрямованості випромінювання диполя. З неї випливає, що диполь всього сильніше випромінює в напрямках q = p / 2 і 3p / 2, а вздовж осі диполя (q = 0, p) диполь не випромінює зовсім.

Розглянуті вище результати були використані в наближеною класичної теорії випромінювання атомів, згідно з якою це випромінювання обумовлено коливаннями електронів близько їхнього економічного становища рівноваги в атомах. В цьому випадку в формулах (21), (22) p0 = еl0.

Отже, що рухається прискорено електрон в атомі володіє механічною енергією W = m v 2/2 = mw 2 l0 2/2, яку він випромінює. У зв'язку з цим коливання електрона є затухаючими. Амплітуда коливань електрона l0 c плином часу зменшується згідно із законом l0 = l00 exp (-bt). де b - коефіцієнт загасання, обумовленого випромінюванням енергії.

Проміжок часу t. за який амплітуда коливань електрона l0 зменшується в е раз (е »2,72) називають іноді середнім часом життя випромінює атома. Можна показати, що t

l 2 і, наприклад, для l = 5 × 10 -7 м, що відповідає зеленому світлу t = 2,25 × 10 -8 с. (24)

Схожі статті