- •В.А. Панов Автоматизация проектирвания средств и су. Физико-технические эффекты
- •Введение
- •Понятие фтэ
- •1.2. Формализация описания фтэ
- •Дерево фтэ
- •Синтез физического принципа действия
- •Алгоритм синтеза фпд
- •Классификация фтэ
- •Описание фтэ
- •2.1. Механические эффекты
- •2.1.1. Центробежная сила
- •2.1.2. Гироскопический эффект
- •2.1.3. Гравитация
- •2.1.4. Электропластический эффект в металлах
- •2.2.Молекулярные явления
- •2.2.1. Тепловое расширение
- •2.2.2. Капиллярные явления
- •2.2.3. Фазовые переходы
- •Гидростатика и гидродинамика
- •2.3.1. Сорбция
- •2.3.2. Диффузия
- •2.3.3. Осмос
- •2.3.4. Цеолиты
- •Гидростатика и гидродинамика
- •Колебания и волны
- •2.5.1. Резонанс
- •2.5.2. Реверберация
- •2.5.3. Акустомагнетоэлектрический эффект
- •Волновое движение
- •2.6.4. Дисперсия волн
- •2.6.5Электрические и электромагнитные явления
- •2.7.1.Электрическое поле
- •2.7.1.1.Джоуля-Ленца закон
- •2.7.1.2. Закон Кулона
- •2.7.1.3. Электростатическая индукция
- •2.7.2.1. Контур с током в магнитном поле
- •Сила Лоренца
- •Магнитострикция
- •Электромагнитное поле
- •Эдс индукции
- •Взаимная индукция
- •Индукционный нагрев
- •Диэлектрические свойства вещества
- •Пьезоэлектрический эффект
- •2.8.2. Обратный пьезоэлектрический эффект
- •Пироэлектрики
- •Электреты
- •Сегнетоэлектрики
- •Магнитные свойства вещества
- •Закон Кюри
- •Виллари эффект
- •Магниторезистивный эффект
- •Баркгаузена эффект
- •Эффект Эйнштейна – де-Хааза
- •Электрические свойства вещества
- •Тензорезистивный эффект
- •Терморезистивный эффект
- •Термоэлектрические и эмиссионные явления
- •2.11.1. Эффект Зеебека
- •2.11.2. Эффект Пельтье
- •2.11.3. Термоэлектронная эмиссия
- •Гальвано- и термомагнитные явления
- •Холла эффект
- •2.12.2. Эттинсгаузена эффект
- •Электрические разряды в газах
- •Электрокинетические явления
- •Свет и вещество
- •2.15.1. Полное внутреннее отражение
- •Фотоэлектрические и фотохимические явления
- •2.16.1. Фотоэффект
- •2.16.2. Дембера эффект
- •Люминесценция
- •Фотоупругость
- •Электрооптический эффект Керра.
- •Фарадея эффект
- •Эффект Зеемана
- •Дихроизм
- •Явления микромира
- •Электронный парамагнитный резонанс
- •Акустический парамагнитный резонанс
- •Ядерный магнитный резонанс
- •. Фотофорез
- •Стробоскопический эффект
- •Электрореологический эффект
- •Акустоэлектрический эффект
- •Заключение
- •Литература
Эффект Зеемана
Входы: магнитное поле.
Выходы: спектр.
Графическая иллюстрация:
Рис.2.68. Расщепление энергетических уровней одиночных электронов в магнитном поле
Сущность:
Прямой (обращенный) эффект Зеемана состоит в расщеплении спектральных линий испускаемого (поглощаемого) излучения под действием магнитного поля. При этом неполяризованное излучение с частотой направления поля расщепляется на два компонента (линии) с частотами, первая из которых поляризована по левому кругу, а вторая - по правому. В направлении, перпендикулярном полю, расщепление имеет более сложный характер.
Крайние компоненты поляризованы перпендикулярно магнитному полю средние - с неизменной частотой - поляризованы вдоль поля и по интенсивности вдвое превосходят соседние. Величина смещения частоты пропорциональна индукции магнитного поля. Эффект Зеемана обусловлен расщеплением в магнитном полеэнергетических уровней атомов или молекул на подуровни, между которыми возможны квантовые переходы.
Математическое описание:
–энергетические уровни электронов, помещенных в магнитное поле, расщепляются в этом поле в зависимости от величины спинового магнитного момента и интенсивности магнитного поля;
- магнитный момент электрона, H – напряженность магнитного поля.
Применение:
Эффект Зеемана нашел полезное применение в астрономии, поскольку по расщеплению линий в спектре излучения небесных тел можно судить о напряженности их магнитных полей. Например, именно по эффекту Зеемана астрофизикам удалось установить, что пятна на Солнце являются следствием возмущения мощных магнитных полей вблизи его поверхности — солнечных магнитных бурь.
Дихроизм
Входы: поляризованный свет.
Выходы: световой поток.
Графическая иллюстрация:
Рис.2.69. Диохроизм.
Сущность:
Дихроизм - это зависимость величины поглощения телами света от его поляризации. Это свойство, в той или иной мере, присуще всем поглощающим свет веществам, обладающим анизотропной структурой. Классический пример такого вещества - кристалл турмалина. Он обладает двойным лучепреломлением и, кроме того, очень сильно поглощает обыкновенный луч. Поэтому даже из тонкой пластины турмалина естественный свет выходит линейно-поляризованным. Дихроизм обнаруживают не только кристаллы, но и многочисленные некристаллические тела, обладающие естественной или искусственно созданной анизотропией (молекулярные кристаллы, растянутые полимерные пленки, жидкости, ориентированные в потоке и т.д.).
Эффект фотодихроизма состоит в возникновении дихроизма в изотропной среде под действием поляризованного света. Свет вызывает фотохимические превращения молекул вещества, изменяя коэффициент их поглощения. Поляризованный свет преимущественно взаимодействует с молекулами определенной ориентации, что и приводит к появлению анизотропии поглощения.
Математическое описание:
,где
d – дихроизм поглощения;
- оптическая плотность для линейно поляризованного света определенной длины волны с плоскостью поляризации, соответствующей параллельной выделенному в веществе направлению;
- оптическая плотность для линейно поляризованного света определенной длины волны с плоскостью поляризации, соответствующей перпендикулярной выделенному в веществе направлению.
Применение:
Поляризаторы оптического излучения, лазеры, измерительные и диагностические системы.
Патент США 3558215: Устройство для преобразования светового луча с произвольной плоскостью поляризации в луч света с медленно вращающейся плоскостью поляризации содержит не менее трех последовательно расположенных оптических элементов. В качестве этих элементов используют магнито- или электрооптические элементы. Хотя бы на один элемент накладывают электромагнитное поле. Если поле накладывают более, чем на один элемент, то поля для соседних элементов сдвинуты на фазе на 900.