В физике монохроматическое излучение — это электромагнитное излучение с одной постоянной частотой или длиной волны . [1] Когда эта частота является частью видимого спектра (или около него), часто используется термин « монохроматический свет» . Монохроматический свет воспринимается человеческим глазом как спектральный цвет .
Когда монохроматическое излучение распространяется через вакуум или однородную прозрачную среду, оно остается с одной постоянной частотой или длиной волны; в противном случае он страдает от преломления .
Никакое излучение не может быть полностью монохроматическим, [1] поскольку для этого потребуется волна бесконечной длительности вследствие свойства локализации преобразования Фурье (см. спектральную когерентность ). На практике «монохроматическое» излучение — даже лазеров или спектральных линий — всегда состоит из компонентов с диапазоном частот ненулевой ширины.
Монохроматическое излучение можно получить несколькими способами. Исаак Ньютон заметил, что луч солнечного света за счет преломления может распространяться в веер света разных цветов; и что если луч какого-либо определенного цвета был изолирован от этого веера, он вел себя как «чистый» свет, который не подлежал дальнейшему разложению.
Когда атомы химического элемента в газообразном состоянии подвергаются электрическому току , соответствующему излучению или достаточно высокой температуре , они излучают световой спектр с набором дискретных спектральных линий (монохроматических компонент), характерных для элемента. Это явление лежит в основе науки спектроскопии и используется в люминесцентных лампах и так называемых неоновых вывесках .
Лазер — это устройство, генерирующее монохроматическое и когерентное излучение посредством процесса стимулированного излучения .
Когда монохроматическое излучение интерферирует само с собой, результатом могут быть видимые и стабильные интерференционные полосы , которые можно использовать для измерения очень малых расстояний или больших расстояний с очень высокой точностью . Текущее определение счетчика основано на этом методе. [2] [3]
В методе спектроскопического анализа образец материала подвергается воздействию монохроматического излучения и измеряется поглощенное количество . График поглощения в зависимости от частоты излучения часто является характеристикой состава материала. Этот метод может использовать излучение в диапазоне от микроволн , как в вращательной спектроскопии , до гамма-лучей , как в мессбауэровской спектроскопии .