文档介绍：第六章光的吸收、散射和色散
电偶极辐射对反射和折射现象的解释
光的吸收
光的散射
光的色散
色散的经典理论
电偶极辐射对反射和折射现象的解释
光的吸收
光的散射
光的色散
色散的经典理论
光的吸收、散射和色散都是光与物质的相互作用,
真空中无这些现象。
吸收——光能在媒质中转化为热量
散射——光向侧向传播
色散——在媒质中传播速度随频率变化
光的吸收
一般吸收——吸收比较弱,基本不随波长而变化。
选择吸收——吸收比较强,随波长发生急剧变化。
一、一般吸收和选择吸收
自然界的物质都具有选择吸收,理想的一般吸收不存在,
只能在一小段范围内。
I
一般吸收区域
选择吸收区域
二、朗伯定律
强度为I0 的平行光束进入厚度为l的均匀物质后,强度变为:
—吸收系数,单位cm-1
——朗伯定律
化学上:
C—溶液浓度
A —与溶质性质有关
I0
l
I
——一般吸收区域小,基本不变
选择吸收区域大,随波长急剧变化
三、吸收光谱
朗伯定律是吸收光谱的基本原理。入射的有连续波长分布
的光,透过物质后,在选择吸收区域,在有些波长范围被
强烈吸收,形成吸收光谱
反映原子、分子结构特征——原子光谱、红外光谱
大气窗口——空间遥感探测、气象等研究
光的散射
光的散射——光束通过光学性质不均匀的物质时,
向侧向传播的现象。
原传播方向上的光强:
a——吸收系数,
s——散射系数
一、非均匀介质中的散射
微粒散射
折射率不同,无规则排列,
尺度小于波长,彼此间距离
大于波长。
分子散射
物质分子不规则聚集
二、散射和反射、漫射和衍射现象的区别
反射——理想界面,物体线度远大于波长。
漫射——非理想界面,可看成许多无规小镜面,
向各方向反射。
衍射——个别不均匀区域造成的,线度可与光的
波长相比拟。
散射——大量,无规则排列,不均匀小区域集合造成的,
线度可比光的波长小,且小区域间发生不相干
叠加。
三、瑞利散射
瑞利散射——线度小于光的波长的微粒对入射光
的散射现象。
散射光强度:
——瑞利定律
现象:晴朗天空呈兰色
太阳早晚红、中午白
为什么用红色信号灯
云由小水滴组成,颗粒较大,散射与波长关系不大,则呈白色