Значение МОНОХРОМАТИЧЕСКИЙ СВЕТ в Большой советской энциклопедии, БСЭ

МОНОХРОМАТИЧЕСКИЙ СВЕТ

свет (от моно... и греч. chroma, родительный падеж chromatos - цвет), электромагнитная волна одной определённой и строго постоянной частоты из диапазона частот, непосредственно воспринимаемых человеческим глазом (см. Свет ) . Происхождение термина 'М. с.' связано с тем, что различие в частоте световых волн воспринимается человеком как различие в цвете. Однако по своей физической природе электромагнитные волны видимого диапазона не отличаются от волн др. диапазонов (инфракрасного, ультрафиолетового, рентгеновского и т. д.), и по отношению к ним также используют термин 'монохроматический' ('одноцветный'), хотя никакого ощущения цвета эти волны не дают.

Понятие 'М. с.' (как и 'монохроматическое излучение' вообще) является идеализацией. Теоретический анализ показывает, что испускание строго монохроматической волны должно продолжаться бесконечно долго. Реальные же процессы излучения ограничены во времени, и поэтому в них одновременно испускаются волны всех частот, принадлежащих некоторому интервалу. Чем уже этот интервал, тем 'монохроматичнее' излучение. Так, очень близко к М. с. излучение отдельных линий спектров испускания свободных атомов (например, атомов газа). Каждая из таких линий соответствует переходу атома из состояния m (с большей энергией) в состояние n (с меньшей энергией). Если бы энергии этих состояний имели строго фиксированные значения Em и En , атом излучал бы М. С. частоты n mn 2pw mn ( Em - En )/ h (см. Излучение ) . Здесь h - Планка постоянная , равная 6,624 ×10-27 эрг × сек. Однако в состояниях с большей энергией атом может находиться лишь малое время D t (обычно 10-8 сек - т. н. время жизни на энергетическом уровне), и, согласно неопределённостей соотношению для энергии и времени жизни квантового состояния (D Е D t ³ h ), энергия, например, состояния m может иметь любое значение между Em + D E и Em - D Е . За счёт этого излучение каждой линии спектра приобретает 'разброс' частот Dn mn 2D Е / h 2/D t (подробнее см. Ширина спектральных линий ) .

При испускании света (или электромагнитного излучения др. диапазонов) реальными источниками в них происходит множество переходов между различными энергетическими состояниями; поэтому в таком излучении присутствуют волны многих частот. Приборы, с помощью которых из света выделяют узкие спектральные интервалы (излучение, близкое к М. с.), называют монохроматорами . Чрезвычайно высокая монохроматичность характерна для излучения некоторых типов лазеров (его спектральный интервал может быть значительно уже, чем у линий атомных спектров).

Лит.: Борн М., Вольф Э., Основы оптики, пер. с англ., 2 изд., М., 1973; Калитеевский Н. И., Волновая оптика, М., 1971.

Л. Н. Каперский.

Большая советская энциклопедия, БСЭ.