第6章节光的汲取-散射与色散.pptVIP

6.1 电偶极辐射对反射、折射现象的解释 1、电偶极子模型（理想模型） 用一组简谐振子来代替实际物质的分子，每一振子可认为 是一个电偶极子，由两个电量相等，符号相反的带电粒子 组成，电偶极子之间有准弹性力作用，能作简谐振动。 两种振子： 电子振子：核假定不参加运动，准弹力的中心。 分子振子：质量较大的一个粒子可认为不参加运动 电偶极子模型 2、电偶极辐射对反射和折射现象的初步解释 解释1：各向同性均匀物质中的直线传播 解释2：反射与折射 解释3：布儒斯特定律 6 .5、色散的经典理论 分光仪器则是观察由色散和衍射所引起的光谱结构。摄谱仪是一种精密的分光仪器，在分辨所摄光谱中两个波长很靠近的谱线时，也有分辨本领的限制。摄谱仪通常有棱镜摄谱仪和光栅摄谱仪两种，我们主要讨论光栅光谱仪的分辨本领。 将光栅方程的衍射角?对波长?求导，即得光栅的角色散率 每一谱线实际上是光栅衍射花样的主极大亮条纹，宽度以 为范围。按照瑞利判据，光栅的色分辨极限 对介质有强烈吸收的波段称为吸收带。实验表明，在强烈吸收的波段，色散曲线的形状与正常色散曲线大不相同。 二. 反常色散 若向红外区域延伸，并接近吸收带时，色散曲线开始与科希公式偏离（见图中R点）。 如图所示为一种在可见光区域内透明的物质（如石英）在红外区域中的色散曲线，在可见光区域内色散是正常的，曲线（PQ段）满足科希公式。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 在吸收带内因光极弱，很难推测到折射率的数据。过了吸收带，色散曲线（ST段）又恢复正常的形式，并满足科希公式。 在吸收带内，折射率随波长的增加而增加，即dn/d? 0,与正常色散相反，这种现象称为反常色散。 应该指出：所谓“反常”只是历史上的原因。现象本身恰反映了在吸收带内普遍遵从的色散规律。 所有介质在透明波段表现出正常色散；而在吸收带内表现出反常色散。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 三. 色散的观察 1672年牛顿首先利用交叉棱镜法将色散曲线非常直观地显示出来，交叉棱镜装置如图所示。 如果制做棱镜P1和P2材料的色散规律（即n 与 λ的依赖关系）不同，倾斜光带ab将是弯曲的，它的形状直观地反映了两种材料色散性能的差异。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1904年伍德（R. W. Wood)曾用交叉棱镜法观察了钠蒸汽的色散。他的装置如图所示。 当钠被蒸发时，由于管V内蒸汽的色散作用，不同波长的光不同程度地向下编折，在钠的吸收线附近，分光仪焦面上的水平光谱带被严重扭曲和割断，变成图所示的样子。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 设 不是恒量，而是随着频率变化，那么仍可由麦氏 关系来推得色散方程 由洛伦兹的经典电子论，得到电磁场频与介电常数的关系，由此得到与折射率的关系，解决了麦克斯韦理论的最初困难, 阐明了色散现象。 利用电偶极子模型 最后可得到 即柯希公式 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 分光仪器的分辨本领 返回 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 光栅光谱仪的线色散率，定义为 式中 为会聚透镜的焦距。 Evaluation only. Created wi