Монохроматическая волна

Электромагнитные волны с длиной волны λ с постоянной величиной частоты колебаний ν, в спектр излучения которых входит одна постоянная составляющая частоты (длины) волны. Составляющие электромагнитного излучения можно представить себе как самораспространяющиеся осциллограммы поперечных электрических и магнитных полей. Эта диаграмма показывает самолет линейно поляризованных Эми волны, распространяющейся слева направо. Электрическое поле в вертикальной плоскости, что и магнитное поле в горизонтальной плоскости. Два типа полей Эми волнах всегда в фазе друг с другом, с фиксированным отношением к электрической напряженности магнитного поля.

Монохроматическая волна — модель в физике, принятая для теоретического описания явлений волновой природы. Означает, что в спектр (версия Миг) волны входит всего одна составляющая по частоте.

Основные свойства

Монохроматическая волна — строго гармоническая (синусоидальная) волна с постоянными во времени частотой, амплитудой и начальной фазой.

Бегущая монохроматическая волна

Вектор Умова-Пойнтинга S= [ExH] — математический вектор, направление которого совпадает с направлением распространения энергии в электромагнитной волне, а модуль |S| равен потоку энергии.

Стоячая монохроматическая волна

Стоячая монохроматическая волна — волна, формирующаяся при распространении двух плоских монохроматических электромагнитных волн одинаковой поляризации навстречу друг другу.

В природе и технике

На практике чисто монохроматическая волна не осуществима, так как должна была бы быть бесконечной — прежде всего, во времени. Реальные процессы излучения ограничены во времени, и поэтому под монохроматической обычно понимается волна с очень узким спектром. Чем уже интервал, в котором находятся частоты реальной волны, тем «монохроматичнее» излучение.

В природе и технике наиболее близко к монохроматическому излучение отдельных линий спектров испускания свободных атомов и молекул. Эти линии соответствуют переходу атома из состояния с большей энергией в состояние с меньшей, а частоты соответствующих монохромных волн равны разнице уровней энергии, поделённой на постоянную Планка.

$f=(E_1 - E_2)/h$

Связанные понятия

Когерентность

Две волны или несколько волн являются полностью когерентными, если частоты их одинаковы, амплитуды и разность фаз постоянны. Длина когерентности для таких волн равна бесконечности.

Плоскость поляризации — плоскость, задаваемая вектором напряжённости электрического поля E и вектором, указывающим направление распространения электромагнитной волны.

См. также

• Монохроматическое излучение
• Монохроматор
• Электромагнитное излучение

Источники

• БСЭ. Статья «Монохроматический свет»