3. Излучение. Волны. Кванты (Фейнман) - страница 75
(32.12)
т. е. для атомов Q порядка 10>8. Это значит, что атомный осциллятор колеблется 10>8рад, или примерно 10>7 периодов, прежде чем его энергия уменьшится в 1/е раз. Частота колебаний света v = с/l при длине волны 6000 Е составляет 10>15гц, а, следовательно, время жизни, т. е. время, за которое энергия уменьшится в Не раз, есть величина порядка 10>-8сек.
Примерно за такое же время высвечиваются свободные атомы в обычных условиях. Проведенная оценка справедлива только для атомов в пустом пространстве, не подверженных никаким внешним воздействиям. Если электрон находится в твердом теле, он сталкивается с другими атомами и электронами, и тогда возникает добавочное сопротивление и затухание будет другим.
Величина эффективного сопротивления у, определяющая сопротивление осциллятора, может быть найдена из соотношения 1/Q=g/w>o; вспомним, что именно y определяет ширину резонансной кривой (см. фиг. 23.2) . Итак, мы вычислили ширины спектральных линий для свободно излучающих атомов! Из равенства l=2pc/w получаем
§ 4. Независимые источники
Прежде чем перейти ко второй теме этой главы — рассеянию света, обсудим частный случай явления интерференции, который мы до сих пор не рассматривали. Речь пойдет о таком случае, когда интерференция не возникает. Пусть имеются два источника S>1 и S>2 с амплитудами поля a>1 и A>2 . Излучение регистрируется в некоторой точке, в которую оба луча приходят с фазами j>1 и j>2 (фазы зависят от истинного момента излучения и времени запаздывания, являющегося функцией точки наблюдения).
Наблюдаемая интенсивность излучения получается сложением двух комплексных векторов с модулями a>1 и A>2 и фазами j>1 и j>2 (как в гл. 30) и возведением в квадрат; таким образом, энергия пропорциональна
Если бы не было перекрестного члена 2A>1A>2cos(j>1-j>2), полная энергия в данном направлении была бы равна сумме энергий A>1>2+A>2>2; излучаемых по отдельности каждым источником, что соответствует нашим обычным представлениям. Иначе говоря, интенсивность света, падающего на предмет от двух источников, совпала бы с суммой интенсивностей обоих источников. С другой стороны, если оставить перекрестный член, суммы интенсивностей не получится, потому что возникнет интерференция. В тех случаях, когда перекрестный член роли не играет, интерференция, казалось бы, отсутствует. Фактически же она возникает всегда, но подчас ее не удается наблюдать.
Приведем несколько примеров. Пусть два источника находятся друг от друга на расстоянии 7 000 000 000 длин волн, что, в общем, вполне осуществимо. Тогда в некотором фиксированном направлении разность фаз принимает вполне определенное значение. Но если сдвинуться от этого направления хоть на волосок, скажем на несколько длин волн (совсем пустячное расстояние: зрачок нашего глаза настолько велик, что действие лучей можно усреднять на расстояниях, много больших длины волны), то разность фаз станет другой и значение косинуса резко изменится. При вычислении средней интенсивности в маленькой области пространства косинус в точках этой области будет все время колебаться — плюс, минус, плюс, минус — и при усреднении даст нуль.