Undă monocromatică

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 17 martie 2019; verificările necesită 2 modificări .

O undă monocromatică este un model în fizică care este convenabil pentru o descriere teoretică a fenomenelor de natură ondulatorie , ceea ce înseamnă că o singură componentă de frecvență intră în spectrul undelor .

Proprietăți de bază

O undă monocromatică este o undă strict armonică (sinusoidală) cu frecvența , amplitudinea și constantă de fază inițială în timp.

Undă monocromatică călătoare

Vectorul Umov-Poynting este un vector a cărui direcție coincide cu direcția de propagare a energiei într- o undă electromagnetică , iar modulul este egal cu fluxul de energie. ${\vec {S}}=\left[{\vec {E}}\times {\vec {H}}\right]$ $|S|$

Undă monocromatică staționară

O undă monocromatică staționară este o undă formată atunci când două unde electromagnetice monocromatice plane de aceeași polarizare se propagă una spre alta.

Ecuația de undă monocromatică

O undă monocromatică cu viteza de fază satisface ecuația $v$

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

O soluție specială a acestei ecuații are forma:

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

unde este frecvența undei. $\omega$

În natură și tehnologie

În practică, o undă pur monocromatică nu este fezabilă, deoarece ar trebui să fie infinită - în primul rând, în timp. Procesele reale de radiație sunt limitate în timp și, prin urmare, o undă monocromatică este de obicei înțeleasă ca o undă cu un spectru foarte îngust . Cu cât intervalul în care sunt situate frecvențele unei unde reale este mai îngust, cu atât radiația este mai „monocromatică”.

În natură și tehnologie, cel mai apropiat de radiația monocromatică sunt liniile individuale ale spectrelor de emisie ale atomilor și moleculelor libere. Aceste linii corespund tranziției unui atom dintr-o stare cu o energie mai mare la o stare cu una mai mică, iar frecvențele undelor monocrome corespunzătoare sunt egale cu diferența de niveluri de energie împărțită la constanta lui Planck .

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

Concepte înrudite

Coerență

Două valuri sau mai multe valuri sunt complet coerente , dacă frecvențele lor sunt aceleași, amplitudinile și diferența de fază sunt constante. Lungimea de coerență pentru astfel de unde este egală cu infinitul.

Planul de polarizare este planul definit de vectorul intensității câmpului electric E și vectorul care indică direcția de propagare a undei electromagnetice.

Note

Surse

Lumină monocromatică - articol din Marea Enciclopedie Sovietică .