12- §. Elektromagnit induksiya hádiysesi. Faradey tájiriybeleri

2. Teń salmaqlılıqlı jıllılıq nurlanıwınıń spectral tıǵızlıǵı: Teń salmaqlılıqlı jıllılıq nurlanıwı: T temperaturaǵa qızdırılǵan qanday da deneniń ishki bóleginde boslıq kesip alınǵan bolsın deylik (13. 5-súwret).

a) b)

13.5-súwret

Boslıq diywalları jıllılıq nurlanıwı shıǵarǵanı sebepli, boslıq sol nurlanıw menen toldırılǵan. Dene temperaturasın ózgermeytuǵın saqlap turıwshı statsionar jaǵdaylarda boslıqta jıllılıq nurlanıwı xarakteristikaları da turaqlı jáne anıqlanǵan bahalarǵa iye boladı. Bul bahalarda boslıq diywallarınıń jaqtılıqnı shıǵarıw hám jutıw processleri bir-birin óz-ara teńlestirediler. Basqasha aytqanda, statsionar jaǵdaylarda boslıq diywalları hám nurlanıw arasında boslıq ishinde jıllılıq teń salmaqlılıqı payda boladı. Bul halda boslıqtaǵı jıllılıq nurlanıwı teń salmaqlılıqlı dep ataladı. Onı 13. 5. b-suwretden kóriw múmkin.

Teń salmaqlılıq jıllılıq nurlanıwı spektral tıǵızlıq menen xarakterlenedi, ol bolsa keńisliktiń kólem birligine hám jiyliknıń qasındaǵı sheksiz kishi jiylik intervalına tuwrı keliwshi temperaturada teń salmaqlılıqlı nurlanıw energiyası sıyaqlı anıqlanadı. kólem degi hám  + jiyliklar polosasidagi jıllılıq nurlanıwı energiyası tómendegishe boladı:

[erg] (13.9)

Bunı funksiya tarifi sıyaqlı qaraw múmkin. funksiyanı taǵı qara dene nurlanıwınıń spektral tıǵızlıǵı dep da ataydilar, sebebi absolyut qara deneniń nurlanıw qábiletin belgileytuǵın Kirxgofning universal funksiyası menen tuwrı baylanısqan.

Teń salmaqlılıqlı jıllılıq nurlanıwı termodinamikası: funksiyanıń teoriyalıq jixatdan esaplawdı termodinamikadan málim bolǵan energiyanıń erkinlik dárejeleri boyınsha tegis bólistiriliwi nızamı tiykarında ámelge asırıw múmkin. Bul nızamǵa qaray, jıllılıq teń salmaqlılıqı jaǵdayında sistemanıń erkinlik dárejesine ortasha birdey energiya tuwrı keledi. Bul jerde T absolyut temperatura, k Boltsman turaqlısı. Bul nızamdı jıllılıq nurlanıwına qóllaw ushın, jabıq boslıqta jaylasqan EM maydandıń erkinlik dárejeleri sanın esaplaw zárúr.

Bunnan boslıqtaǵı teń salmaqlılıqlı jıllılıq nurlanıwın turaqlı tolqınlar kompleksi kórinisinde oyda sawlelendiriw múmkin. Bul jerde gáp teń salmaqlılıqlı nurlanıwdıń statsionar keńislikdegi strukturasınıń elementar ápiwayı strukturalar sinusoidal turaqlı tolqınlarǵa spektral jayılıw tuwrısında bolmaqta.

Eki jaǵday bolıwı múmkin: birinshiden teń salmaqlılıqlı jıllılıq nurlanıwınıń keńislikdegi strukturası - statsionar bolıp tabıladı; ekinshiden boslıq diywaline tushuvchi nurlanıw energiyası diywal nurlayotgan energiyaǵa teń bolıp tabıladı. Bul shártler atqarılatuǵın ápiwayı sxema eki parallel aynalar optikalıq rezonator dep ataladı. Rezonatordagi jaqtılıq maydanı tolqınlardıń diskret kompleksi strukturasına iye. Bul tolqınlardıń jiyliksı tómendegiler bolıp tabıladı:

=1, 2, 3, ... (13.10)

bu yerda (13.11)

Hár bir turaqlı tolqındı «maydan ossillyatori» dep qaraw múmkin. Hár túrlı ossillyatorlar ǵárezsizligi sebepli, olardıń tolqın sanı maydandıń erkinlik dárejeleri sanın ańlatadı. (13. 11) ga qaray tolqın sanları keńisliksinde hár bir ossillyatorga ólshemli yacheyka (ketekshe) sáykes keledi, bul jerde rezonans uzınlıǵı.

Úsh ólshemli koordinatada bul bólektiń kólemi tómendegishe boladı:

(13.12)

hám 0 jiylik intervalındaǵı maydandıń ossillyatorlar sanı tómendegishe anıqlanadı : (13. 13)

Málim jóneliste tarqalatuǵın tolqın qutplanıwınıń eki ǵárezsiz jaǵdayına ıyelewi múmkin. Sol sebepli jaqtılıq maydanınıń erkinlik dárejeleriniń tolıq sanı den eki ret úlken boladı hám tómendegine teń boladı: (13.14) interval daǵı maydandıń erkinlik dárejeleri sanın (13. 14) formulanıń hár eki tárepinen differensial alıw menen anıqlaw múmkin:

(13. 15)

Bunı isletip, teń salmaqlılıqlı jıllılıq nurlanıwınıń spektral qısıqlıǵı ushın tómendegi ańlatpanı alamız: (13.16)

bul jerde ossillyator maydanına tuwrı keliwshi ortasha energiya.