С основен принос за енергията взаимодействие на атома с електромагнитна вълна осигурява взаимодействие с електрически дипол момента с якостта на електрическо поле:
Операторът на диполен момент на атом е
при което - радиус вектора на аз-ти електрон съставен от сърцевината.
Оператор дипол взаимодействие на атома с равнина светлинна вълна на амплитуда и честота има формата
Принос на останалите точки могат да бъдат пренебрегвани. Необходимостта да се интегрират и magnitnodipolnyh elektrokvadrupolnyh взаимодействия възниква в случаите, когато той преминава електрическа-дипол са невъзможни (забранено).
Енергията на атом дипол взаимодействието на седем порядъка по-малко от енергията на преход, така теория смущение е приложим за преходи атоми под въздействието на светлина. Съотношението на размерите на атома, към дължината на вълната на светлината е приблизително /
0,510-10 / 0,510-6 = 10-4. Поради това, по всяко време на фазите на вълната в практически същия атом. Следователно, в израза (3) може да се пренебрегне поле зависимост от координати:
преход вероятност атом за единица време от състоянието I към състоянието изрази с формулата F
където - ъгълът между векторите и. и = (EF - Ei) - преход енергия. Тук се изтъква като фактор на спектралната плътност на светлинна енергия на облъчване
Във формулите (41) - (42), знакът "+" съответства на стимулирана емисия (Ef
Ако приемем, че ансамбълът от атоми има изотропно разпределение на ориентацията на вектор на момента на дипол спрямо областта на вектор. Ние считаме, средната стойност
Предвид формули (6) и (7) на формула на светлина вероятност абсорбция атом за единица време:
където Bfi - абсорбционен коефициент равен на
Електрически диполен момент - вектор физична величина, характеризираща, заедно с общата такса (и по-рядко се използват по-високи самовъзбуж моменти), електрическите свойства на системата на (разпределението заплащане) на заредена частица, в смисъл, че той не води до полето и действието върху него на външни полета. Начало след общият размер на разходите и позицията на системата като цяло (неговият радиус вектор) характеристика на системната конфигурация на тарифите си, когато се гледа от разстояние.
В момента дипол - първият самовъзбуж момента.
Най-простите такси система със специфична (независимо от избора на произхода) е различна от нула диполен момент - този дипол (две цяло частици с еднакви големите противоположно такси). Електрически диполен момент на такава система е продукт модул размера на положителния заряд на разстоянието между
такси и насочени от отрицателния заряд на положителна, или:
където р - стойност на положителен заряд - вектор, започващи от отрицателен заряд и положителен край.
За система на N частици електрически диполен момент е
при което - заряд на частиците с индекс и и - му радиус вектор; или ако сумираме отделно за положителните и отрицателните заряди:
където М +, N- - брой на положително / отрицателно заредени частици, N = N + +, N-. р +, q-- - техните такси; Q +, К +, Q--, r-- - общите разходи на положителните и отрицателните подсистемите и техните радиус вектори "центровете".
Електрически диполен момент (ако е различен от нула) определя на голямо разстояние от него, както и ефекти върху външното електрическо поле дипол в основната дипол сближаване на електрическото поле (или който и да е система с ограничен общо нула заплащане).
Членът на дипол (определено диполен момент на системата или разпространението заплащане) е само един от безкрайна поредица от членове, наречен самовъзбуж разширяване, за разрешаване на пълната стойност на капацитета на ток или напрегнатост на полето на сумиране на точки, разположени в краен разстояние от таксите за източник на системата. В този смисъл член на дипол действа като равен с останалите, включително и най-високата, членовете на разширяването на многополюсна (макар и често той може да направи по-голям принос в размер от по-високите термини). Тази гледна точка на момента на дипол и приноса на дипол с таксите, генерирани от системата, електричното поле има значителна теоретична стойност, но в детайлите е доста сложна и твърде далеч извън обхвата, необходими за разбирането на физическия смисъл на съществените свойства на момента, в който дипол, а повечето области на използването му.
За да се изясни физическия смисъл на момента на дипол, както и за по-голямата част от своите приложения, достатъчно е да се помисли за много по-опростен подход - да се разгледа дипол сближаване.
Широкото използване на сближаване на дипол се основава на положението, че много много хора, включително и теоретично, и практически важни случаи, не можете да обобщим цялата серия от самовъзбуж разширяване, и се ограничи само до по-малката от нейните членове - до и включително дипол. Често, този подход дава доста задоволително или дори много малка грешка.
В електростатика достатъчно условие за приложимост на сближаване на дипол (в смисъла на проблема за определяне на електрическия потенциал или електрическо поле от такси, система, която има определен общият заряд и определено диполен момент) е описана съвсем просто: добро, това сближаване е да космически райони, отдалечени от системата източник за на разстояние R, много повече, отколкото типичните (и по-добре - от максималната) размера г на самата система. По този начин, условия за дипол приближение R >> г е добро.
Ако общият размер на разходите на системата е нула, и неговата диполен момент не е равно на нула, за сближаване дипол на потребителите е основният приложимостта на подхода, а именно неговия обхват на приложимост го описва като основен принос за електрическото поле. Останалите депозитите при R >> D незначителни (ако момента дипол не е твърде малък в сравнение с куадруполен, octupole или по-висока самовъзбуж моменти).
Ако зареждането на мрежата не е нула, става главно монопол приближение (нулевият приближение поръчка, законът на Кулон в чист вид), и сближаването на дипол, както следва, първо приближение, може да играе ролята на малки изменения. Въпреки това, в тази ситуация, тази корекция ще бъде много малък в сравнение с сближаването на нулев ред, освен ако не сме в един регион на място, където най-общо казано, сближаване на дипол е много добро. Това до известна степен намалява стойността си, в този случай (с изключение, обаче, ситуациите, описани по-долу), така че основната област на приложение на сближаване на дипол трябва да признаем, при неутрални цялостните системи за зареждане.
Има ситуации, в които сближаването на дипол е добро (понякога много добър и в някои случаи дори може да даде почти точното решение) и неспазването на условията R >> г. За да направите това, вие трябва само до по-високи самовъзбуж моменти (започващи с квадруполната) става нула или много бързо до нула. Това е доста лесно да се приложат някои разпределени системи.
В сближаване на дипол, ако общият размер на разходите е нула, цялата система на такси, каквото и да е, дори и само му диполен момент не е нула, се равнява на една малка дипол (в този случай, винаги предполага малък дипол) - в смисъл, че той създава поле, приблизително съвпада с областта на малък дипол. В този смисъл всяка такава система се идентифицира с условията на двуполюсни и двуполюсни се прилагат към него, област дипол и т.н. В статията по-горе, дори и ако това не е изрично посочено, винаги можете да се замени думата дипол думата "неутрален върху цялата система, която има различен от нула диполен момент" - но, разбира се, като цяло, само в случай, ако това означава, че условията за коректност на сближаване на дипол.
Идеални дипол сближаване формули за механично въртящ момент, генериран от външното поле действа на дипол и дипол потенциалната енергия на външното поле, работи в случай на външното поле хомогенност. В този случай, тези две формули са изпълнени точно за всяка система, имаща определена диполен момент, независимо от размера (изчезващото от общата стойност на акция се подразбира).
Гранична допустимост дипол приближение за тези формули обикновено определя такова състояние: разликата в напрегнатостта на полето в различни точки на системата, за да бъде много по-малък от абсолютната стойност на стойностите на интензитет на поле. Качествено, това означава, че за да се гарантира точността на тези формули, размера на системата трябва да бъде по-малък, по-неравномерно в качеството на поле й. [6]
Свързани статии