МОНОХРОМАТИЧЕСКИЙ СВЕТ

МОНОХРОМАТИЧЕСКИЙ СВЕТ (от моно...
и
греч. chroma, род. падеж chro-matos - 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 физ. 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. Теоретич. анализ показывает,
что испускание строго монохроматич. волны должно продолжаться бесконечно
долго. Реальные же процессы излучения ограничены во времени, и поэтому
в них одновременно испускаются волны всех частот, принадлежащих нек-рому
интервалу. Чем уже этот интервал, тем "моно-хроматичнее" излучение. Так,
очень близко к М. с. излучение отд. линий спектров испускания свободных
атомов (напр., атомов газа). Каждая из таких линий соответствует переходу
атома из состояния т (с большей энергией) в состояние п (с
меньшей энергией). Если бы энергии этих состояний имели строго фиксированные
значения Еи Еатом излучал бы М.
с. частоты v(Е(см.
Излучение).
Здесь h - Планка постоянная, равная 6,624*10-²⁷эрг
-сек. Однако в состояниях с большей энергией атом может находиться
лишь малое время Д? (обычно 10-⁸ сек - т. н. время
жизни на энерге-тич. уровне), и, согласно неопределённостей соотношению
для
энергии и времени жизни квантового состояния (ДEДt>=h), энергия, напр.,
состояния т может иметь любое значение между Ет + ДЕ и Е- ДЕ. За счёт этого излучение каждой линии спектра приобретает "разброс"
частот Av(подробнее см. Ширина спектральных
линий).

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

Лит.: Б о р н М., Вольф Э., Основы
оптики, пер. с англ., 2 изд., М., 1973; К а-литеевский Н. И., Волновая
оптика, М., 1971. Л. Н. Капорский.