В физике монохроматическое излучение — это электромагнитное излучение с одной постоянной частотой или длиной волны . [1] Когда эта частота является частью видимого спектра (или близка к нему), часто используется термин «монохроматический свет» . Монохроматический свет воспринимается человеческим глазом как спектральный цвет .
При распространении монохроматического излучения через вакуум или однородную прозрачную среду оно сохраняет одну постоянную частоту или длину волны; в противном случае оно претерпевает рефракцию .
Никакое излучение не может быть полностью монохроматическим, [1] , поскольку это потребовало бы волны бесконечной длительности из-за локализационного свойства преобразования Фурье (ср. спектральная когерентность ). На практике «монохроматическое» излучение — даже от лазеров или спектральных линий — всегда состоит из компонентов с диапазоном частот ненулевой ширины.
Монохроматическое излучение может быть получено несколькими способами. Исаак Ньютон заметил, что луч света от солнца может быть расширен путем преломления в веер света с различными цветами; и что если луч любого определенного цвета был изолирован от этого веера, он вел себя как «чистый» свет, который не мог быть разложен дальше.
Когда атомы химического элемента в газообразном состоянии подвергаются воздействию электрического тока , подходящего излучения или достаточно высокой температуры , они испускают световой спектр с набором дискретных спектральных линий (монохроматических компонентов), которые характерны для элемента. Это явление является основой науки спектроскопии и используется в люминесцентных лампах и так называемых неоновых вывесках .
Лазер — это устройство, которое генерирует монохроматическое и когерентное излучение посредством процесса вынужденного излучения .
Когда монохроматическое излучение интерферирует само с собой, результатом могут быть видимые и стабильные интерференционные полосы , которые могут быть использованы для измерения очень малых расстояний или больших расстояний с очень высокой точностью. Текущее определение метра основано на этой технике. [2] [3]
В методе спектроскопического анализа образец материала подвергается воздействию монохроматического излучения, и измеряется поглощенное количество . График поглощения как функции частоты излучения часто является характеристикой состава материала. Этот метод может использовать излучение в диапазоне от микроволн , как в ротационной спектроскопии , до гамма-лучей , как в мёссбауэровской спектроскопии .