Диффузия излучения. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Диффузия излучения - распространение излучения в среде при наличии процессов многократного поглощения и последующего некогерентного испускания фотонов. Д. и. характерна для молекулярных и атомарных систем, в к-рых имеется полное или частичное перекрытие спектров поглощения и испускания, типичное в случае реабсорбции излучения. Примером среды, в к-рой лучистый перенос энергии осуществляется путём Д. и., может служить оптически плотная газовая плазма (см. Излучение плазмы ).В ней кванты резонансного излучения многократно перепоглощаются и переизлучаются, прежде чем покидают излучающий объём.

Независимость направления спонтанного испускания кванта от направления распространения кванта, приведшего к фотовозбуждению атома среды, ещё в нач. 20-х гг. [А. Комптон (A. Compton)] привела к попытке рассмотреть перенос излучения в условиях перепоглощения как процесс, аналогичный диффузии классич. частиц. В рамках этой аналогии приближённая связь потока

квантов заданной частоты v с их плотностью

даётся выражением

, где

- коэф. "диффузии" квантов, аналогичный коэф. диффузии атомов и молекул: с - скорость "движения" квантов,

- длина их пробега в веществе.

Условием применимости диффузионного приближения при рассмотрении лучистого переноса энергии, как и в случае диффузии частиц, является малость изменения плотности излучения на масштабах порядка длины пробега

. При выполнении этого условия диффузионное приближение даёт неплохие результаты и используется, напр., при рассмотрении лучистого теплообмена в среде при небольших отклонениях от термодинамич. равновесия [1].

В действительности аналогия между диффузией излучения и диффузией частиц не является точной. Важная особенность распространения фотонов в среде состоит в том, что после поглощения кванта заданной частоты в месте поглощения может быть испущен новый квант др. частоты и в произвольном направлении. Более строгое рассмотрение процесса Д. и. проводится с учётом распространения всех фотонов, относящихся к данной спектральной линии вещества. В этом случае ослабление пучка фотонов, распространяющихся в среде, уже не удовлетворяет обычному экспоненциальному Бугера - Ламберта - Бера закону, а описывается интегральным выражением вида

где w_v - вероятность испускания фотона частоты

- коэф. поглощения на данной частоте. Строгая теория Д. и. приводит к интегродифференциальному ур-нию для определения распространяющегося потока квантов [2, 3]; при этом ядро ур-ния есть медленно убывающая с расстоянием функция, вид к-рой определяется типом уширения спектральной линии. Разработаны методы расчёта задач Д. и. в строгой постановке [3, 4], дающие хорошие результаты при интерпретации данных о распределении поля и распространении излучения в резонансных средах.

Иногда термин "диффузия излучения" применяется при описании распространения излучения в неоднородных (рассеивающих) средах, однако это употребление не общепринято.

Литература по диффузии излучения

Знаете ли Вы, что, как и всякая идолопоклонническая религия, релятивизм ложен в своей основе. Он противоречит фактам. Среди них такие:

1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")

2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.

3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.

4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.