تابش دوقطبی و چندقطبی
دوقطبیهای نوسانکننده سادهترین تابشکنندهها هستند و بسط چندقطبی، تابش را از هر منبع موضعی سازماندهی میکند.
Definition
توصیف تابش از یک منبع موضعی متغیر با زمان به صورت مجموعهای از مشارکتهای چندقطبی — دوقطبی الکتریکی، دوقطبی مغناطیسی، چهارقطبی الکتریکی و بالاتر — که هر یک دارای الگوی زاویهای و توان مشخصی هستند و برای منابع کوچک، توسط کمترین جمله غیرصفر غالب میشوند.
Scope
این موضوع شامل تابش دوقطبی الکتریکی و مغناطیسی، توزیعهای زاویهای و توان تابشی کل و وابستگی فرکانسی آنها، بسط سیستماتیک چندقطبی تابش از یک منبع نوسانکننده موضعی، و قدرتهای نسبی مرتبههای متوالی چندقطبی میشود. این ابزارها، ابزارهای استانداردی را برای تحلیل انتشار از مولکولها، آنتنها و هستهها در رژیم طولموج بلند فراهم میکند.
Core questions
- الگوی تابش و توان یک دوقطبی الکتریکی نوسانکننده چیست؟
- تابش دوقطبی مغناطیسی و چندقطبیهای بالاتر چگونه از نظر قدرت مقایسه میشوند؟
- بسط چندقطبی چگونه تابش را از یک منبع عمومی سازماندهی میکند؟
Key concepts
- تابش دوقطبی الکتریکی
- تابش دوقطبی مغناطیسی
- تابش چهارقطبی الکتریکی
- بسط چندقطبی
- توزیع زاویهای
- مقیاسبندی توان تابشی
Key theories
- تابش دوقطبی الکتریکی
- یک دوقطبی الکتریکی نوسانکننده با الگوی زاویهای مشخص و توان کلی که با مربع گشتاور دوقطبی و توان چهارم فرکانس مقیاس میشود، تابش میکند که جمله اصلی و معمولاً غالب تابش است.
- بسط چندقطبی تابش
- تابش از یک منبع موضعی به چندقطبیهای الکتریکی و مغناطیسی با مرتبه افزایشی بسط داده میشود، که هر مرتبه متوالی معمولاً با ضریبی مرتبط با اندازه منبع نسبت به طولموج ضعیفتر است.
Clinical relevance
نظریه تابش چندقطبی، انتشار و جذب اتمی و مولکولی، الگوهای تابش آنتن، غلبه گذارهای دوقطبی در طیفسنجی، و قواعد انتخاب مورد استفاده برای تفسیر طیفها در شیمی و اخترفیزیک را توضیح میدهد.
History
هرتز در آزمایشهای سال ۱۸۸۸ خود، تابش یک دوقطبی نوسانکننده را تحلیل کرد و اولین تصویر دقیق از یک سیستم تابشکننده را ارائه داد. بسط سیستماتیک چندقطبی با بلوغ نظریه الکترومغناطیس توسعه یافت و برای تابش اتمی و هستهای ضروری شد.
Key figures
- Heinrich Hertz
- Joseph Larmor
- James Clerk Maxwell
Related topics
Seminal works
- jackson1998
- landau1975
Frequently asked questions
- چرا تابش دوقطبی الکتریکی معمولاً غالب است؟
- برای منابعی که بسیار کوچکتر از طولموج هستند، هر مرتبه چندقطبی بالاتر ضعیفتر است، بنابراین مگر اینکه گشتاور دوقطبی الکتریکی به دلیل تقارن صفر شود، این نوع تابش بر توان تابشی غالب است.
- چرا تابش دوقطبی با فرکانس به این شدت افزایش مییابد؟
- توان تابشی یک دوقطبی نوسانکننده با توان چهارم فرکانس مقیاس میشود، به همین دلیل نوسانات با فرکانس بالاتر بسیار کارآمدتر تابش میکنند و زیربنای پدیدههایی مانند رنگ آبی نور خورشید پراکنده شده است.