المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
غزوة الحديبية والهدنة بين النبي وقريش
2024-11-01
بعد الحديبية افتروا على النبي « صلى الله عليه وآله » أنه سحر
2024-11-01
المستغفرون بالاسحار
2024-11-01
المرابطة في انتظار الفرج
2024-11-01
النضوج الجنسي للماشية sexual maturity
2024-11-01
المخرجون من ديارهم في سبيل الله
2024-11-01

حدود سلطات الضبط الإداري في الظروف العادية
1-4-2016
اكثار القشطة
2023-09-08
نصائح عند زراعة الورد الجوري
1-10-2018
Lactose
7-12-2019
أبو دلف العجلي
28-12-2015
الأساليب النظرية لتحديد معايير الإقليم الوظيفي للمدينة
23/10/2022


Radiation damping  
  
769   03:43 مساءً   التاريخ: 2024-03-23
المؤلف : Richard Feynman, Robert Leighton and Matthew Sands
الكتاب أو المصدر : The Feynman Lectures on Physics
الجزء والصفحة : Volume I, Chapter 32
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الحديثة / الفيزياء الذرية /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 11-2-2022 1808
التاريخ: 22-5-2016 1732
التاريخ: 2024-03-26 858
التاريخ: 10-7-2016 2802

Now the fact that an oscillator loses a certain energy would mean that if we had a charge on the end of a spring (or an electron in an atom) which has a natural frequency ω0

, and we start it oscillating and let it go, it will not oscillate forever, even if it is in empty space millions of miles from anything. There is no oil, no resistance, in an ordinary sense; no “viscosity.” But nevertheless, it will not oscillate, as we might once have said, “forever,” because if it is charged it is radiating energy, and therefore the oscillation will slowly die out. How slowly? What is the Q of such an oscillator, caused by the electromagnetic effects, the so-called radiation resistance or radiation damping of the oscillator? The Q of any oscillating system is the total energy content of the oscillator at any time divided by the energy loss per radian:

Or (another way to write it), since dW/dϕ= (dW/dt)/(dϕ/dt)= (dW/dt)/ω,

If for a given Q this tells us how the energy of the oscillation dies out, dW/dt=−(ω/Q) W, which has the solution W=W0e−ωt/Q if W0 is the initial energy (at t=0).

To find the Q for a radiator, we go back to (32.8) and use (32.6) for dW/dt.

Now what do we use for the energy W of the oscillator? The kinetic energy of the oscillator is 1/2 mv2, and the mean kinetic energy is mω2x20/4. But we remember that for the total energy of an oscillator, on the average half is kinetic and half is potential energy, and so we double our result, and find for the total energy of the oscillator

What do we use for the frequency in our formulas? We use the natural frequency ω0 because, for all practical purposes, that is the frequency at which our atom is radiating, and for m we use the electron mass me. Then, making the necessary divisions and cancellations, the formula comes down to

(In order to see it better and in a more historical form we write it using our abbreviation q2e/4πϵ0=e2, and the factor ω0/c which was left over has been written as 2π/λ.) Since Q is dimensionless, the combination e2/mec2 must be a property only of the electron charge and mass, an intrinsic property of the electron, and it must be a length. It has been given a name, the classical electron radius, because the early atomic models, which were invented to explain the radiation resistance on the basis of the force of one part of the electron acting on the other parts, all needed to have an electron whose dimensions were of this general order of magnitude. However, this quantity no longer has the significance that we believe that the electron really has such a radius. Numerically, the magnitude of the radius is

Now let us actually calculate the Q of an atom that is emitting light—let us say a sodium atom. For a sodium atom, the wavelength is roughly 6000 angstroms, in the yellow part of the visible spectrum, and this is a typical wavelength. Thus

so, the Q of an atom is of the order 108. This means that an atomic oscillator will oscillate for 108 radians or about 107 oscillations, before its energy falls by a factor 1/e. The frequency of oscillation of light corresponding to 6000 angstroms, ν=c/λ, is on the order of 1015 cycles/sec, and therefore the lifetime, the time it takes for the energy of a radiating atom to die out by a factor 1/e, is on the order of 10−8 sec. In ordinary circumstances, freely emitting atoms usually take about this long to radiate. This is valid only for atoms which are in empty space, not being disturbed in any way. If the electron is in a solid and it has to hit other atoms or other electrons, then there are additional resistances and different damping.

The effective resistance term γ in the resistance law for the oscillator can be found from the relation 1/Q=γ/ω0, and we remember that the size of γ determines how wide the resonance curve is (Fig. 23–2). Thus, we have just computed the widths of spectral lines for freely radiating atoms! Since λ=2πc/ω, we find that




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.