Библиотека по физике Библиотека по физике
Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


предыдущая главасодержаниеследующая глава

§ 4. Единицы и физические константы

В принципе желательно было бы взять какую-либо °Дну систему единиц и всегда ею пользоваться. Однако следовать такому методу в описании выбранного нами предмета затруднительно, поскольку мы должны использовать как атомные единицы, так и технические. Сомнительно, например, чтобы выбранную систему МКС было целесообразно использовать для измерения объема рубиновых кристаллов в кубических метрах. Мы будем предпочитать систему СГС для атомных и лабораторных измерений, что соответствует системе единиц в работах, на которые мы ссылаемся. В спектроскопии обычно имеют место некоторые отклонения от системы СГС. Так, длину волны видимого излучения более принято выражать в ангстремах (10-8 см), тогда как в инфракрасной области обычно выражают длину волны в микронах (10-4 см). Никто не измеряет энергии атомных уровней в эргах или джоулях. Они выражены и затабулированы либо в электроновольтах (1,602*10-12 эрг), либо в обратных сантиметрах. Происхождение единицы обратного сантиметра следует из соотношения hv = Е2 - Е1, которое может быть записано как


(4.1)

Величина E/hc имеет размерность обратной длины. Обычно обратные сантиметры обозначают энергию, хотя более точно они должны обозначать волновое число. Таблицы энергетических уровней в обратных сантиметрах позволяют нам прямым вычитанием двух затабулированных значений получать обратную длину волны (в вакууме), соответствующую переходу между этими уровнями. Один электроновольт эквивалентен 8066 обратным сантиметрам. Если энергия уровня Е выражена в обратных сантиметрах и необходимо найти энергию, требуемую для перевода грамматома вещества из основного состояния в это состояние, то величина Е должна быть умножена на Nhc, где N = 6,02*1023 - число Авогадро и hc = 1,986*10-16 эрг*см. Численные значения длин волн, частот, волновых чисел и энергий квантов приведены в таблице.


Дополнительные таблицы, содержащие соответствующие длины волн лазеров, приведены в конце книги.

В настоящей книге часто используются следующие постоянные:


Иногда желательно связывать плотность потока излучения и запасенную плотность энергии излучения с амплитудами электрических и магнитных полей. Эти поля принято измерять в практических единицах (МКС). Мгновенная мощность, проходящая через единицу поверхности, в единицах рационализированной системы МКС выражается как W = E×H. Плотность потока излучения W есть результат усреднения по времени величины W. Для плоской волны, распространяющейся в среде с диэлектрической проницаемостью ε и магнитной проницаемостью μ, имеем


(4.2)

Следовательно, рассматриваемые величины связаны соотношением


(4.3)

где Е - амплитуда электрического поля.

Величины ε0 и μ0 относятся к вакууму (или воздуху). Известно, что Для плотности потока в 1 Мвт/см2 получим значение амплитуды электрического поля в вакууме 2,74*106 в/м. Плотность запасенной энергии есть u = 1/2εE2; следовательно,


(4.4)

Для немагнитного вещества где η - показатель преломления, следовательно,


(4.5)

где ε0 = 8,85*10-12 ф/м. Например, для рубина, который имеет показатель преломления 1,76, плотность энергии в 0,01 дж/см3 соответствует значению амплитуды электрического поля 2,70*107 в/м. Заметим, что эти расчеты не зависят от частоты.

предыдущая главасодержаниеследующая глава




Пользовательского поиска




Физики превратили непроводящий полимер в полупроводник силой звука

Десять невозможных вещей, ставших возможными благодаря современной физике

Физики нашли возможную брешь в Стандартной модели

Ученые объяснили звуки метеоров

Теория эмерджентности: что такое реальность?

Ученые математически доказали недостижимость абсолютного нуля температуры

Четыре крупнейших ошибки в научной жизни Эйнштейна






© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'PhysicLib.ru: Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru