химический каталог




Статистические теории в термодинамике

Автор Г.А.Лоренц

или, вернее, рассеивает его по всем направлениям. Об этом явлении мы сделаем теперь несколько замечаний.

Во-первых, действительно только неравномерность распределения материи производит явление диффузии или рассеяния, о котором идет речь. Можно показать, что при совершенно правильном распределении молекул тела, тело было бы абсолютно прозрачным. Идеальный кристалл оставался бы совершенно невидимым, каким бы образом мы его ни освещали (отвлекаясь от света, отраженного от его грани)1. Таким образом, только неравномерность распределения производит рассеяние лучей. Укажем вкратце, как можно его вычислить.

Пусть е — значение, которое имела бы диэлектрическая постоянная при равномерном распределении материи, и пусть е + Ае — значение, которым она действительно обладает. Отклонение Ае изменяется•-Это верно, когда длина волны весьма велика по сравнению с молекулярными расстояниями. Лучи Рентгена, длина волны которых сравнима с этими расстояниями, дают замечательные явления, открытые М . Л а у э.

от точки к точке совершенно неправильным образом; влияние этой неоднородности нужно определить.

При атаке с фронта задача эта представляется очень трудной, но в случае, когда отклонения Ае слабы по сравнению со средним значением диэлектрической постоянной, некоторый искусственный прием позволяет обойти трудность. Если бы е имела повсюду то же значение, то без труда можно было бы написать уравнения, изображающие распространение светового пучка, т. е. были бы известны как функции координат и времени, составляющие электрической силы Е и диэлектрического смещения D. Эти величины удовлетворяют, во-первых, основным уравнениям электромагнитного поля, в которые диэлектрическая постоянная не входит и, во-вторых, дополнительному уравнению1:

D = еЕ.

(24)

Но решение, которое я назову А и которое представляет распространение без рассеяния, будет, конечно, не верно, если последнее уравнение должно быть заменено таким:

D = (е + Де)Е.

(25)

Простой прием, позволяющий привести этот случай к предыдущему, состоит в том, что вводится добавочная фиктивная электродвижущая сила, действующая одновременно с силой Е в тех областях, где диэлектрическая постоянная е имеет отклонение. Эта фиктивная сила, которая обращается в нуль и меняет знак вместе с отклонением Де, выражается следующим образом:

Диэлектрическое смещение D должно теперь удовлетворять не соотношению (25), но уравнению

D = (е + Ае)(Е + F)

или

1Если рассматривать множитель е, равный квадрату показателя преломления, как функцию частоты колебаний, то последующие рассуждения применимы ко всем длинам волн.

D = (e + Ae)(l-^)E,

которое сводится к уравнению (24), если пренебречь квадратом При таких условиях решение А остается справедливым. Другими словами, рассеянию, происходящему от неоднородностей, препятству-ю т электродвижущие силы F; оно появляется тотчас же, если устранить эти силы.

Такое устранение можно считать эквивалентным введению системы сил, равных и противоположных —F. Наше рассуждение приводит

нас, таким образом, к представлению, что рассеяние может быть отождествлено с излучением, производимым этой последней системой; так

как члены, пропорциональные квадрату отбрасываются, то можно вычислить это излучение, как будто бы среда была однородна.

Не вдаваясь в подробности, ограничусь указанием, что амплитуда излучения, исходящего из элемента объема dv и распространяющегося во всех направлениях, пропорциональна объему dv и электродвижущей силе Г. Следовательно, излученная энергия пропорциональна F2(dv)2 или пропорциональна

(26)

Таким способом можно прийти к хорошо известной формуле лорда Р е л е я1 для рассеяния света и погашения его, отсюда проистекающего. Известно, что она содержит показатель преломления, длину волны и постоянную А в о г а д р о. Не останавливаясь на всем этом, сделаем только замечание относительно факта, кажущегося на первый взгляд довольно странным: согласно формуле (26) рассеянная энергия пропорциональна не величине элемента объема, а квадрату этой величины. Присматриваясь к делу ближе, легко усмотреть, что в действительности рассеяние пропорционально первой степени dv, как это можно было предвидеть. Для простоты ограничимся случаем газа. Разность между диэлектрической постоянной и единицей для него можно считать пропорциональной числу N молекул, заключающихся в единице объема, и можно написать, обозначая через а постоянную

е = 1 + aN,

или, если п — число молекул в элементе объема dv.

1Rayleigh, Phil. Mag. 41, 1871, 107; 47, 1899, 375.

таким образом, имеем

(IV

и выражение (26) становится равным

Е 4(Ап) .

Очевидно, что наблюдаемая диффузия света зависит от среднего значения этой величины. Согласно общему результату п. 27, имеем:

(An) = п = Ndv

и искомое среднее значение оказывается равным

E2(4Ndv.

Таким образом, излученная энергия действительно пропорциональна элементу объема dv. Мы видим также, что она зависит от числа молекул, а это объясняет вхождение в формулу Р е л е я постоянной А в о -г а д

страница 20
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

Скачать книгу "Статистические теории в термодинамике" (1.47Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда видеопроектора с экраном
Рекомендуем компанию Ренесанс - продажа лестница - качественно и быстро!
офисный стул изо хром
Магазин KNSneva.ru предлагает 01DC673 - 10 лет надежной работы в Санкт-Петербурге.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)