Yorug'likning tarqalishi, yutilishi va tarqalishi

Dispersiya nazariyasining asoslari
Fresnel g'oyalariga ko'ra, yorug'lik maxsus muhitda – elastik qattiq jism xususiyatiga ega bo'lgan, ammo juda kam uchraydigan va barcha oddiy muhitlarga kirib boradigan yorug'lik efirida tarqaladi. Yorug'lik tezligi asosan efirning xususiyatlari bilan belgilanadi, ammo haqiqiy muhitda molekulalar ulardagi mahbusning efir xususiyatlarini o'zgartiradi. Fresnel g'oyasini rivojlantirib, Koshi sinish ko'rsatkichining to'lqin uzunligiga bog'liqligini ifodalovchi formulaga keldi
, bu erda vakuumdagi yorug'likning to'lqin uzunligi; a, b, c – empirik doimiylar. Koshi formulasi hatto ikkita atamani hisobga olgan holda normal dispersiyani yaxshi uzatadi:

Ammo bu formula g'ayritabiiy dispersiyani tushuntira olmaydi.


Elektron dispersiya nazariyasi
Yorug'likning tarqalishi elektromagnit to'lqinlarning moddaning bir qismi bo'lgan zaryadlangan zarralar bilan o'zaro ta'siri natijasidir. Shuning uchun Maksvellning makroskopik elektromagnit nazariyasi bu hodisani tushuntirib bera olmadi. Dispersiya nazariyasi Lorenz moddaning elektron nazariyasini Yaratgandan keyingina ishlab chiqilgan.
Muhitning mutlaq sinishi ko'rsatkichi quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:
.
Elektr kursidan ma'lum: , bu erda . Bu erda: – polarizatsiya vektori, – elektr maydon kuchi, – muhitning dielektrik o'tkazuvchanligi, – muhitning dielektrik sezuvchanligi.
Muhitning qutblanishi faqat elektronlarning siljishi bilan bog'liq, Shuning , bu erda – hajm birligidagi atomlar soni, – atomning dipol momenti – dan +ga yo'naltirilgan.
Bitta optik elektronli atomlar uchun , , bu erda e– elektronning zaryadi, -elektr maydonining ta'siri ostida elektronning siljishi. Minus belgisi va siljish vektoriga qarama-qarshi bo'lgani uchun paydo bo'ladi.
Muammo zz ning e z ga bog'liqligini topish uchun kamayadiE_z.
Elektronga quyidagilar ta'sir qiladi: bezovta qiluvchi kuch ; atomning qolgan qismi ta'sir qiladigan qaytish kuchi kvazi−elastik xarakterga ega , k-kvazi-elastik kuchning koeffitsienti.
Tsiklik chastotali chiziqli qutblangan monoxromatik yorug'lik holatida maydon , bu erda – elektr maydon kuch vektorining amplitudasi.
Dinamikaning asosiy tenglamasi quyidagicha yoziladi:
или ,
bu erda .
Qaror shuni ko'rsatadiki, majburiy tebranishlar qonun bo'yicha sodir bo'ladi:
.
Muhitning , lekin .
Shuning uchun:
Natijada, n quyidagi shaklga ega: .
n


1


Gazlardagi yorug'lik dispersiyasining klassik elektron nazariyasida har bir gaz molekulasi n chiziqli osilatorlar tizimi sifatida qaraladi. Bundan , va n 1 dan unchalik farq qilmaydi, shuning uchun:

Masalan, N=3 uchun:
n




1


Agar siz ikkilamchi to'lqinlarning nurlanishi, nurlanish atomlari orasidagi to'qnashuvlar va boshqalar tufayli energiya yo'qotilishini hisobga olishga harakat qilsangiz, qo'shimcha ravishda qarshilik kuchini kiritish kerak , bu erda – susayish koeffitsienti.
Keyin dinamikaning asosiy qonunini yozgandan so'ng biz quyidagilarni olamiz:
.
Ushbu tenglamaning echimi sinish ko'rsatkichi uchun quyidagi ifodaga olib keladi . Chunki , keyin susayish ta'siri Bundan . Gaz molekulalari uchun . Masalan, N=3 uchun:
n




1