Monokromatisk våg

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 17 mars 2019; kontroller kräver 2 redigeringar .

En monokromatisk våg är en modell inom fysiken som är lämplig för en teoretisk beskrivning av fenomen av en vågnatur , vilket innebär att endast en frekvenskomponent kommer in i vågspektrumet .

Grundläggande egenskaper

En monokromatisk våg är en strikt harmonisk (sinusformad) våg med frekvens , amplitud och initial fas konstant över tiden.

Resande monokromatisk våg

Umov-Poynting-vektorn är en vektor vars riktning sammanfaller med riktningen för energiutbredning i en elektromagnetisk våg , och modulen är lika med energiflödet. ${\vec {S}}=\left[{\vec {E}}\times {\vec {H}}\right]$ $|S|$

Stående monokromatisk våg

En stående monokromatisk våg är en våg som bildas när två plana monokromatiska elektromagnetiska vågor med samma polarisation utbreder sig mot varandra.

Monokromatisk vågekvation

En monokromatisk våg med fashastighet uppfyller ekvationen $v$

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

En speciell lösning på denna ekvation har formen:

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

var är vågens frekvens. $\omega$

I natur och teknik

I praktiken är en rent monokromatisk våg inte möjlig, eftersom den måste vara oändlig - först och främst i tiden. Verkliga strålningsprocesser är begränsade i tid, och därför förstås en monokromatisk våg vanligtvis som en våg med ett mycket smalt spektrum . Ju smalare intervall som frekvenserna för en verklig våg är belägna i, desto mer "monokromatisk" är strålningen.

I naturen och tekniken är den monokromatiska strålningen närmast de enskilda linjerna i emissionsspektra av fria atomer och molekyler. Dessa linjer motsvarar övergången av en atom från ett tillstånd med högre energi till ett tillstånd med lägre, och frekvenserna för motsvarande monokroma vågor är lika med skillnaden i energinivåer dividerat med Plancks konstant .

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

Relaterade begrepp

Koherens

Två vågor eller flera vågor är helt koherenta , om deras frekvenser är desamma är amplituderna och fasskillnaden konstanta. Koherenslängden för sådana vågor är lika med oändligheten.

Polarisationsplanet är det plan som definieras av vektorn E för elektrisk fältstyrka och vektorn som indikerar utbredningsriktningen för den elektromagnetiska vågen.

Anteckningar

Källor

Monokromatisk ljus- artikel från Great Soviet Encyclopedia .