x

هدف البحث

بحث في العناوين

بحث في المحتوى

بحث في اسماء الكتب

بحث في اسماء المؤلفين

اختر القسم

القرآن الكريم
الفقه واصوله
العقائد الاسلامية
سيرة الرسول وآله
علم الرجال والحديث
الأخلاق والأدعية
اللغة العربية وعلومها
الأدب العربي
الأسرة والمجتمع
التاريخ
الجغرافية
الادارة والاقتصاد
القانون
الزراعة
علم الفيزياء
علم الكيمياء
علم الأحياء
الرياضيات
الهندسة المدنية
الأعلام
اللغة الأنكليزية

موافق

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

طرائق تدريس الفيزياء

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

مخفي الفيزياء

علم الفيزياء : الفيزياء الكلاسيكية : علم البصريات : مواضيع عامة في علم البصريات :

Absorption

المؤلف:  Richard Feynman, Robert Leighton and Matthew Sands

المصدر:  The Feynman Lectures on Physics

الجزء والصفحة:  Volume I, Chapter 31

2024-03-21

374

Perhaps you have noticed something a little strange about the last form (Eq. 31.20) we obtained for our dispersion equation. Because of the term iγ we put in to take account of damping, the index of refraction is now a complex number! What does that mean? By working out what the real and imaginary parts of n are we could write

where n′ and n′′ are real numbers. (We use the minus sign in front of the in′′ because then n′′ will turn out to be a positive number, as you can show for yourself.)

We can see what such a complex index means when there is only one resonant frequency by going back to Eq. (31.6), which is the equation of the wave after it goes through a plate of material with an index n. If we put our complex n into this equation, and do some rearranging, we get

The last factors, marked B in Eq. (31.22), are just the form we had before, and again describe a wave whose phase has been delayed by the angle ω(n′−1) Δz/c in traversing the material. The first term (A) is new and is an exponential factor with a real exponent, because there were two i’s that cancelled. Also, the exponent is negative, so the factor is a real number less than one. It describes a decrease in the magnitude of the field and, as we should expect, by an amount which is more the larger Δz is. As the wave goes through the material, it is weakened. The material is “absorbing” part of the wave. The wave comes out the other side with less energy. We should not be surprised at this, because the damping we put in for the oscillators is indeed a friction force and must be expected to cause a loss of energy. We see that the imaginary part n′′ of a complex index of refraction represents an absorption (or “attenuation”) of the wave. In fact, n′′ is sometimes referred to as the “absorption index.”

We may also point out that an imaginary part to the index n corresponds to bending the arrow Ea in Fig. 31–3 toward the origin. It is clear why the transmitted field is then decreased.

Normally, for instance as in glass, the absorption of light is very small. This is to be expected from our Eq. (31.20), because the imaginary part of the denominator, iγkω, is much smaller than the term (ω2k−ω2). But if the light frequency ω is very close to ωk then the resonance term (ω2k−ω2) can become small compared with iγkω and the index becomes almost completely imaginary, as shown in Fig. 31–5(b). The absorption of the light becomes the dominant effect. It is just this effect that gives the dark lines in the spectrum of light which we receive from the sun. The light from the solar surface has passed through the sun’s atmosphere (as well as the earth’s), and the light has been strongly absorbed at the resonant frequencies of the atoms in the solar atmosphere.

The observation of such spectral lines in the sunlight allows us to tell the resonant frequencies of the atoms and hence the chemical composition of the sun’s atmosphere. The same kind of observations tell us about the materials in the stars. From such measurements we know that the chemical elements in the sun and in the stars are the same as those we find on the earth.