光与物质的相互作用浅析.pptVIP

激光等离子体应用－激光推进 运行中的光船。所见亮光是在飞行器边缘下方燃烧的空气。 当激光器发射脉冲时，会不断加热空气直至燃烧。空气燃烧会产生闪光 2010年新一期英国《自然—光子学》（Nature Photonics）杂志刊登报告说，瑞士等国研究人员向空气中发射一种高能量短脉冲激光，它会使照射路径上的氮气分子和氧气分子离子化。这些离子化的空气分子就成为天然的凝结核，促使水蒸气凝结为水滴。 激光生物医学 临床治疗 医学测量和诊断 显微外科手术 激光手术刀、治疗视网膜裂孔、眼底病变、矫正屈光不正，清除血管堵塞物，激光结合光敏药物治疗恶性肿瘤，激光美容等。 激光多普勒流速计可以用非接触地法测量血流速度；激光流式细胞计技术能对大量细胞的多项指标进行快速测定；激光光谱分析法大大提高了分辨率、灵敏度；激光全息、激光透照等有独特的检查效果。 激光聚焦照射并摧毁活细胞体内的某个区域；激光诱导细胞融合；激光裁剪DNA生物大分子等。 激光与生物医学 激光与生物医学 激光美容 激光手术 激光矫正近视 §第三节 光的吸收 吸收光谱 光波和物质作用的两种效应 折射和双折射现象（速度减慢） 消光现象 散射 (scattering)现象 吸收 (absorption)现象 (部分光波沿其它方向传播) (光能转换成其它形式的能量) （光能减弱） 当光波在媒质中传播时，由于光波和物质的相互作用，一般呈现两种效应 一、光吸收的类型 一般吸收（ general absorption ） 在给定的波段范围内，若介质对光的吸收很少，而且光吸收量与波长无关。在可见光范围内，一般吸收意味着光通过介质后不改变颜色而只改变强度。 选择吸收（selective absorption ） 在给定的波段范围内，媒质吸收某种波长的光能比较显著。在可见光范围内，选择吸收意味着光通过介质后既改变颜色也改变强度。 如果不把光局限于可见光范围以内，可以说一切物质都具有一般吸收和选择吸收两种特性。 选择吸收性是物体呈现颜色的主要原因。 二、朗伯定律 比尔定律 I0 I I I-dI 称为吸收系数，“－”号表示随 x 增加 I 减小。 将上式积分： 朗伯定律 （朗伯定律的数学形式） 引入透光率 T 和吸收度 A ，并定义 ， ，上式表示为 实验表明，在光强变化相当大的范围（约1020倍）内，透射光强度满足朗伯定律的数学形式。因此，朗伯定律适用于光强变化相当大的场合。 比尔定律 比尔定律是朗伯定律在溶液情形下的应用。 稀溶液的吸收系数与溶液浓度有关，即 朗伯定律可变为： 是一个与浓度无关的常数，它表征了吸收物质的分子特性，C 为溶液的浓度。 吸收度A与浓度 C 呈线性关系 （比尔定律的数学表达式） 实际测量中观察到吸收度与浓度关系偏离线性的情况，说明比尔定律的成立是有条件的。 比尔定律只在溶质分子的吸收本领不受它周围邻近分子的影响时才成立。 光的反射、散射、温度、时间、压力等都会对比尔定律产生影响 。 朗伯定律始终成立，但比尔定律有时不一定成立。 三、吸收光谱 当一束复色光透过一定厚度的介质时，利用介质对光的吸收作用因波长而异，可产生吸收光谱。 产生连续光谱的光源所发的光，通过具有选择吸收特性的物质后，用光谱仪可以观察到，在连续的发射光谱中，呈现出与发生吸收的波长区域相对应的一些暗线或暗带，这就是吸收光谱。 光源 单色仪 样品室 检测仪 放大仪 计算机输出装置 紫外－可见光分光光度计原理图 若用原子化装置代替样品室，就可得到某元素的原子吸收光谱。所谓原子化就是使待测样品中的原子达到雾化状态，并保证雾化原子处于基态。这样一旦有外来光照，原子便可吸收外来光，产生吸收光谱。 每种元素都有其特征吸收波长和吸收光谱 原子吸收光谱广泛应用于定量分析中 钠原子吸收光谱 对于气体、液体和固体而言，一般在红外区有选择吸收。吸收谱线宽度增大且组成连续谱带，称为带状光谱。红外光谱分析常用于科学研究及生产实践中。 原子吸收光谱的应用 探测太阳的元素构成 太阳光谱是典型的暗线吸收光谱，在其连续光谱的背景上呈现有一条条的暗线，称为夫琅禾费谱线。这些谱线是处于较低温度的太阳大气中的原子，对更加炽热的内核发射的连续光谱进行选择吸收的结果。将这些吸收谱线的波长，与地球上已知物质的原子发射光谱进行比较，发现太阳表面层中主要包含有氢、氦，还有钠、氧、铁和钙等60多种元素。氦元素首先就是在太阳光谱中发现的。 原子吸收光谱的灵敏度很高，混合物或化合物中原子含量极少的变化，都会在光谱中