Монохроматичне світло
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Монохроматичне світло

Монохроматичне світло (від моно... і греч.(грецький) chrōma, родовий відмінок chromatos — колір), електромагнітна хвиля однієї певної і строго постійної частоти з діапазону частот, що безпосередньо сприймаються людським оком (див. Світло ) . Походження терміну «М-коду. с.» пов'язане з тим, що відмінність в частоті світлових хвиль сприймається людиною як відмінність в кольорі. Проте по своїй фізичній природі електромагнітні хвилі видимого діапазону не відрізняються від хвиль ін. діапазонів (інфрачервоного, ультрафіолетового, рентгенівського і т. д.), і по відношенню до ним також використовують термін «монохроматичний» («однобарвний»), хоча жодного відчуття кольору ці хвилі не дають.

  Поняття «М-код. с.» (як і «монохроматичне випромінювання» взагалі) є ідеалізацією. Теоретичний аналіз показує, що випускання строге монохроматичної хвилі повинно продовжуватися нескінченно довго. Реальні ж процеси випромінювання обмежені в часі, і тому в них одночасно випускаються хвилі всіх частот, що належать деякому інтервалу. Чим вже цей інтервал, тим «монохроматічнєє» випромінювання. Так, дуже близько к М. с. випромінювання окремих ліній спектрів випускання вільних атомів (наприклад, атомів газу). Кожна з таких ліній відповідає переходу атома із стану m (з більшою енергією) в стан n (з меншою енергією). Якби енергії цих станів мали строго фіксовані значення E m і E n , атом випромінював би М. С. частоти n mn = 2pw mn = ( E m E n )/ h (див. Випромінювання ) . Тут h Планка постійна, рівна 6,624 ×10 -27 ерг × сек. Проте в станах з більшою енергією атом може знаходитися лише малий час D t (зазвичай 10 -8 сік — т.з. час життя на енергетичному рівні), і, згідно неопределенностей співвідношенню для енергії і часу життя квантового стану (D Е D t ³ h ), енергія, наприклад, стану m може мати будь-яке значення між E m + D E і E m — D Е . За рахунок цього випромінювання кожної лінії спектру набуває «розкид» частот Dn mn = 2d Е / h = 2/d t (детальніше за див.(дивися) Ширіна спектральних ліній ) .

  При випусканні світла (або електромагнітного випромінювання ін. діапазонів) реальними джерелами в них відбувається безліч переходів між різними енергетичними станами; тому в такому випромінюванні присутні хвилі багатьох частот. Прилади, за допомогою яких зі світла виділяють вузькі спектральні інтервали (випромінювання, близьке к М. с.), називають монохроматорамі . Надзвичайно висока монохроматичність характерна для випромінювання деяких типів лазерів (його спектральний інтервал може бути значно вужчий, ніж в ліній атомних спектрів).

 

  Літ.: Борн М., Вольф Е., Основи оптики, пер.(переведення) з англ.(англійський), 2 видавництва, М., 1973; Калітєєвський Н. І., Хвилева оптика, М., 1971.

  Л. Н. Каперський.