第6章光的吸收、散射和色散课件.ppt
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- 吸收 散射 色散 课件
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1、第六章第六章 光的吸收、散射和色散光的吸收、散射和色散Chap.6 Absorption、Scattering and Dispersion of Light 光通过物质时其传播情况会发生变化,这种变光通过物质时其传播情况会发生变化,这种变化主要表现在两个方面:化主要表现在两个方面:1.1.光束越深入物质,强度将越弱光束越深入物质,强度将越弱(1 1)一部分光的能量被物质吸收)一部分光的能量被物质吸收光的吸收光的吸收(2 2)一部分光向各个方向散射)一部分光向各个方向散射光的散射光的散射2.2.光在物质中传播的速度将小于真空中的速度且随光在物质中传播的速度将小于真空中的速度且随频率而变化频率而
2、变化光的色散光的色散 6.1 电偶极辐射对反射、折射现象的解释电偶极辐射对反射、折射现象的解释6.2 光的吸收光的吸收6.3 光的散射光的散射6.4 光的色散光的色散6.5 色散的经典理论色散的经典理论6.2 光的吸收光的吸收n 一般吸收:一般吸收:吸收很少,并且在某一给定波段内几乎是不吸收很少,并且在某一给定波段内几乎是不变的;变的;n 选择吸收:选择吸收:吸收很多,并且随波长而剧烈地变化。吸收很多,并且随波长而剧烈地变化。n 吸收光辐射或光能流是物质的一般属性。任一物质对光吸收光辐射或光能流是物质的一般属性。任一物质对光的吸收都由这两种吸收组成。的吸收都由这两种吸收组成。一、一般吸收和选择
3、吸收一、一般吸收和选择吸收 二、朗伯定律二、朗伯定律1.1.朗伯定律朗伯定律 光在同一吸收物质内通光在同一吸收物质内通过同一距离后,光能量中将过同一距离后,光能量中将有同样百分比的能量被该层有同样百分比的能量被该层物质所吸收。物质所吸收。d()daIIx()a称为吸收系数称为吸收系数0 0d()dIdaIIxI 0lnln()aIId()0adII e2.2.比尔定律比尔定律0ACdII e稀溶液中稀溶液中,有有 该定律仅适用于物质分子的吸收本领不受四周邻近分子该定律仅适用于物质分子的吸收本领不受四周邻近分子影响的情况。当浓度很大时,分子间的相互作用不能忽略,影响的情况。当浓度很大时,分子间的
4、相互作用不能忽略,此时比尔定律不成立,但朗伯定律依然成立。此时比尔定律不成立,但朗伯定律依然成立。()aAC6.3 光的散射光的散射定义:当光束通过定义:当光束通过光学性质不均匀光学性质不均匀的物质时,从侧向可以看的物质时,从侧向可以看到光的现象叫做光的散射。到光的现象叫做光的散射。()00asddII eI esa:吸吸收收系系数数,:散散射射系系数数,:衰衰减减系系数数规律:规律:n 光学性质的不均匀:光学性质的不均匀:(1 1)均匀物质中散布着折射率与它不同的大量微粒;)均匀物质中散布着折射率与它不同的大量微粒;例:尘埃、烟、雾、悬浮液、乳状液等。例:尘埃、烟、雾、悬浮液、乳状液等。(2
5、 2)物质本身的组成部分(粒子)不规律的聚集。)物质本身的组成部分(粒子)不规律的聚集。n 特征:特征:杂质微粒的线度小于光波长(杂质微粒的线度小于光波长(/10),相互间距大于波),相互间距大于波长,排列长,排列毫无规则毫无规则,在光照下的振动无固定位相关系,任何,在光照下的振动无固定位相关系,任何点可看到它们发出次波的不相干叠加,不相消,出现向各个点可看到它们发出次波的不相干叠加,不相消,出现向各个方向传播的散射光。方向传播的散射光。一、非均匀介质中的散射一、非均匀介质中的散射二、散射和反射、漫反射及衍射的区别二、散射和反射、漫反射及衍射的区别1.1.反射反射 反射定律仅在介质表面是理想光
6、滑平面(镜面)的条件反射定律仅在介质表面是理想光滑平面(镜面)的条件下方适用。下方适用。2.2.漫反射漫反射 可认为反射光束是许多小镜面的反射光的叠加。光从每可认为反射光束是许多小镜面的反射光的叠加。光从每个小镜面反射时仍遵从反射定律,只是这些小镜面的法线方个小镜面反射时仍遵从反射定律,只是这些小镜面的法线方向是向是杂乱无章杂乱无章的。尽管如此,由于各次波源的排列仍有一定的。尽管如此,由于各次波源的排列仍有一定的规律性,从侧面看,有些地方仍看不见光。的规律性,从侧面看,有些地方仍看不见光。3.3.衍射衍射 衍射是由个别不均匀区域(如小孔,缝或小障碍物等)衍射是由个别不均匀区域(如小孔,缝或小障
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