Главная > Физика > Теоретическая физика. Т. VIII. Электродинамика сплошных сред
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 93. Поглощение электромагнитных волн на малых частицах

Рассеяние электромагнитных волн сопровождается одновременным их поглощением на частицах. Сечение этого процесса дается отношением средней диссипируемой (в 1 с) в частице энергии Q к плотности падающего потока энергии. Для вычисления Q можно при этом воспользоваться формулой

где — полные электрический и магнитный моменты частицы, а роль внешних полей I и играют электрическое Е и магнитное Н поля рассеиваемой волны (ср. (59,11)).

Пользуясь комплексным представлением величин, пишем (см. примечание на стр. 284)

где — электрическая и магнитная поляризуемости частицы. Разделив на падающий поток энергии, получим

Применим эту формулу к поглощению на шарике радиуса а предполагая его вещество немагнитным . Характер поглощения существенно зависит от величины диэлектрической проницаемости.

Если невелико, то наряду с имеем также и .

В этом случае магнитной поляризуемостью можно пренебречь по сравнению с электрической. Взяв последнюю из (92,2), получим

Если же , то электрическая часть поглощения становится малой и магнитное поглощение может стать существенным, даже если все еще . При магнитная поляризуемость (см. задачу 2 § 92)

и сечение поглощения

При дальнейшем увеличении электрическая часть поглощения становится малой по сравнению с магнитной. В предельном случае имеем

где — поверхностный импеданс шарика. Отсюда

Заметим, что эту формулу можно было бы получить и более прямым путем, без использования общего выражения для магнитной поляризуемости шарика . При малом диссипация энергии Q может быть вычислена интегрированием среднего вектора Пойнтинга (87,4) по поверхности шарика, причем распределение магнитного поля на поверхности дается решением (54,3) задачи о сверхпроводящем шаре в однородном магнитном поле.

Зная сечение поглощения шариком, можно непосредственно определить интенсивность испускаемого им самим теплового излучения. Согласно закону Кирхгофа (см. V § 63) интенсивность (в интервале частот ) выражается через формулой

где

— спектральная плотность черного излучения, отнесенная к единице объема и к единичному интервалу телесных углов.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление