A kölcsönhatás a fény az atommal dipólus közelítésben - fényhullámok
A fő hozzájárulása a kölcsönhatási energia az atom az elektromágneses hullám biztosítja kölcsönhatás a villamos dipólusnyomatékkal az elektromos térerősség:
Az üzemeltető a dipólusmomentuma az atom
ahol - a sugár vektor i-edik elektron levonni a mag.
Operator dipól kölcsönhatás az atom egy síkban fényt hullám amplitúdójának és frekvenciájának a formája
Hozzájárulás a maradék pontokat lehet elhanyagolni. Az igény, hogy integrálja és magnitnodipolnyh elektrokvadrupolnyh kölcsönhatások adódik azokban az esetekben, ahol a villamos-dipólus átmenetek lehetetlen (tiltott).
Az energia az atom dipól kölcsönhatás hét nagyságrenddel kisebb, mint az átmenet energia, így a perturbációs elmélet alkalmazható átmenetek atomok hatása alatt a fény. Az arány a méretei az atom a fény hullámhossza körülbelül egy /
0,510-10 / 0,510-6 = 10-4. Ezért, az egyes időpontokban fázisában a hullám belül gyakorlatilag azonos atom. Ezért a (3) kifejezés is elhanyagolhatók térfüggése koordináták:
A átmeneti valószínűség atom egységnyi idő alatt az állam i, hogy az állam által kifejezett az f
ahol - közötti szög a vektorok és a. és = (Ef - Ei) - átmenet energia. Itt van kiemelve, mint tényező a spektrális sűrűség a fény besugárzás energia
A képletekben (41) - (42), a "+" jel megfelel a stimulált kibocsátás (Ef
Feltételezve, hogy az együttest a atomok egy izotróp eloszlása a vektor orientációja dipólmomentum képest a vektor mező. Találunk a középérték
Tekintettel a képletek (6) és (7) a képlet a fényelnyelési valószínűségi atom egységnyi idő:
ahol Bfi - abszorpciós együttható egyenlő
Elektromos dipólmomentum - vektor fizikai mennyiség jellemzésére, valamint a teljes díjat (és ritkábban alkalmazott magasabb momentumainak), az elektromos rendszer tulajdonságait a töltött részecske (töltés eloszlása) abban az értelemben, hogy az általa előállított a területen, és intézkednek a külső területeken. Otthon után a teljes díjat, és a helyzet a rendszer egészének (rádiuszvektorhoz) jellemző a rendszer konfiguráció annak díjak nézve távolságban.
Dipólmomentum - az első többpólusú pillanatban.
A legegyszerűbb rendszer díjak fajlagos (független a választás a származás) értéke nem nulla dipólmomentum - ez dipól (két pont részecskék azonos legnagyobb szemben díjak). Elektromos dipólusmomentuma ilyen rendszer a termék modulo nagysága a pozitív töltés közötti távolság
díjak és irányította a negatív töltés pozitív, vagy:
ahol q - értéke pozitív töltés - vektor kezdve negatív töltés, és a pozitív vége.
Egy olyan rendszer N részecskék elektromos dipól pillanat
ahol - a részecske töltés indexszel és - rádiuszvektorhoz; vagy, ha külön összegzi a pozitív és negatív töltések:
ahol N +, N- általános képletű csoport - száma pozitív / negatív töltésű részecskék, N = N + + = N-. q +, q-- - azok díjak; Q +, K +, Q--, R- - teljes díj a pozitív és negatív az alrendszerek és a sugár vektorok „centroid”.
Elektromos dipólus momentum (ha az nem nulla) határoz meg egy nagy távolságra is, valamint a hatást a dipólus külső villamos tér a fő dipólus közelítésben az elektromos mező (vagy bármilyen rendszer korlátozott teljes nulla töltés).
A dipól tag (meghatározott dipólusmomentuma a rendszer vagy töltés eloszlása) csak egy a végtelen sorozat tagjai, az úgynevezett többpólusú bővítése, amely felhatalmazza a teljes kapacitását értéke az összegzése a jelenlegi vagy térerő található pontok véges távolság a forrás rendszer díjakat. Ebben az értelemben a dipól tag jár el megegyezik a többi, köztük a legmagasabb, a tagok a többpólusú expanziós (bár gyakran azt is, hogy egy nagyobb hozzájárulást összeget, mint a magasabb értelemben). Ez a nézet a dipólmomentum és a dipól hozzájárulása a díjakat a rendszer által generált, az elektromos mező jelentős elméleti érték, de a részletek meglehetősen bonyolult és túl messze túlmutat megértéséhez szükséges fizikai értelmében az alapvető tulajdonságait dipólusnyomatékkal és a legtöbb területen a használatát.
Annak tisztázása fizikai értelmében dipólmomentum, valamint a legtöbb alkalmazás, ez elegendő ahhoz, hogy egy sokkal egyszerűbb megközelítés - áttekinteni a dipólus közelítés.
A széles körben elterjedt használata a dipólus közelítés alapján a helyzet, hogy nagyon sokan, köztük mind elméleti, mind gyakorlati szempontból fontos esetekben, akkor nem adják fel az egész sorozat többpólusú bővítése, illetve az csak az alsó tagjai - bezárólag a dipólus. Gyakran előfordul, hogy ez a megközelítés teljesen kielégítő, vagy akár egy kis hiba.
A elektrosztatika elégséges feltétele alkalmazhatóságát dipólus közelítés (abban az értelemben, a probléma meghatározására az elektromos potenciál vagy elektromos mező által generált díjak rendszer, amely egy bizonyos teljes díjat, és egy bizonyos dipólus momentum) van leírva egészen egyszerűen: jó, ez a közelítés az, hogy teret régiók távoli a forrás rendszer távolság r, sokkal több, mint a tipikus (és jobb -, mint a maximum) a méret d magának a rendszernek. Így, feltételei a dipólus közelítésben R >> d jó.
Ha a teljes költség a rendszer nulla, és dipólmomentum nem egyenlő nullával, a dipólus közelítés, saját domain, a fő alkalmazhatóságát megközelítés, azaz annak alkalmazhatósági tartományát írja le a fő szerepet az elektromos mező. A fennmaradó betétek r >> nap elhanyagolható (ha a dipólus momentum nem túl kicsi, mint egy négypólusú, oktupól vagy magasabb momentumainak).
Ha a nettó díj nem nulla, lesz elsősorban monopol közelítés (nulladik megközelítésben a Coulomb törvény tiszta formában), és a dipólus közelítésben, az alábbiak szerint az első közelítésben szerepet játszhatnak a kis módosításait. Azonban ebben a helyzetben, akkor a korrekció nagyon kicsi, mint a nulla-rendű közelítés, ha nem vagyunk a régióban a tér, ahol általánosságban elmondható, hogy a dipólus közelítés nagyon jó. Ez némileg csökkenti az értékét, ebben az esetben (kivéve azonban a helyzetek lásd alább), így a fő alkalmazási területe a dipólus közelítésben azt kell mondanunk az esetben semleges teljes töltés rendszereket.
Vannak olyan helyzetek, amikor a dipólus közelítés jó (néha nagyon jó, és bizonyos esetekben még így majdnem pontosan oldat) és nem-feltételeknek való megfelelés r >> d. Ehhez elég csak a magasabb momentumainak (kezdve a kvadrupol) nulla lesz, vagy nagyon gyorsan nullára. Ez elég könnyű, hogy végre néhány elosztott rendszerek.
A dipólus közelítés, ha a teljes töltés nulla, az egész rendszer a díjak, bármi is volt, ha csak a dipólmomentum nem nulla, egyenértékű egy kis dipólus (ebben az esetben mindig beleértendő egy kis dipólus) - abban az értelemben, hogy létrehoz egy olyan területen, megközelítőleg egybeesik a területen egy kis dipólus. Ebben az értelemben, az ilyen rendszer azonosítható a dipólus és dipólus kifejezéseket azokra alkalmazott, egy dipól mező, stb A fenti cikkben, akkor is, ha nem szerepel kifejezetten, akkor mindig cserélje ki a szót dipól szó „semleges az egész rendszer, amely egy nem nulla dipólmomentum” - de persze, általában csak abban az esetben, ha ez azt jelenti, hogy a feltételek a helyességét a dipólus közelítés.
Ideális dipól közelítő képletekkel mechanikus által létrehozott nyomaték külső területen ható dipólus és dipólus potenciális energia a külső területen működik esetén a külső tér homogenitását. Ebben az esetben a két képlet teljesül pontosan olyan rendszer, amely meghatározott dipólusnyomatékkal méretétől függetlenül (The Vanishing a teljes díj alkalmazása esetén).
Border elfogadhatósága dipólus közelítésben az ilyen formulák általában meghatározza egy ilyen állapot: a különbség a térerősség különböző pontjain a rendszer, hogy sokkal kisebb, mint az abszolút érték a térerősség értékek. Minőségileg, ez azt jelenti, hogy annak biztosítására, a helyességét Ezekben a képletekben, a méret a rendszer legyen a kisebb, a több nem egyenletesen ható ő területén. [6]