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    電磁波的能量

    2017/4/17 15:13:45

    電磁波是由光子組成的,宇宙深處的星體發(fā)射的電磁波含有大量光子,光子在傳遞過(guò)程中由于分散,距離星體越遠(yuǎn),單位時(shí)間內(nèi)單位面積上獲得的光子數(shù)越少,表現(xiàn)為電磁波的能量的衰減。而電磁波頻率的改變量很小。

    自然界中各類輻射源的電磁波譜是相當(dāng)豐富、相當(dāng)寬闊的,與光電子成像技術(shù)直接有關(guān)的是其中的X線,紫外線,可見(jiàn)光線,紅外線和微波等電磁波譜,它們的特征參量是波長(zhǎng)λ、頻率v和光子能量E。三者的關(guān)系是v=c/λ,E=hv=hc/λ和E=1.24/λ,式中,E和λ的單位分別是eV(電子伏)和μm,h為普朗克常數(shù)(6.6260755X10^(-34)J·S);c為光速,其真空中的近似值等于3X10 m/s,在工程實(shí)踐中,根據(jù)不同的需要和習(xí)慣,采用不同的頻譜參量計(jì)量單位。

    對(duì)x線,紫外線,可見(jiàn)光和紅外線,常用μm、nm表示波長(zhǎng);對(duì)無(wú)線電頻譜,用Hz或m來(lái)分別表示其頻率和波長(zhǎng);對(duì)高能粒子輻射,常用eV表示能量。

    由物理學(xué)可知,"輻射"的本質(zhì)是原子中電子的能級(jí)躍遷并交換能量的結(jié)果,低能級(jí)電子受到某種外界能量激發(fā),可躍遷至高能級(jí),當(dāng)這些處于不穩(wěn)定狀態(tài)的受激電子落入較低能級(jí)時(shí),就會(huì)以輻射的形式,向外傳播能量。上述E=1.24/λ,正好將輻射的波長(zhǎng)λ與其能量E聯(lián)系起來(lái)。例如,E高-E低=1.24eV時(shí),輻射的波長(zhǎng)λ=1μm。

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