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六章光的吸收散射和0ppt课件
第六章 光的吸收、散射和色散 6.1 电偶极辐射对反射和折射现象的解释 6.2 光的吸收 6.3 光的散射 6.4 光的色散 6.5 色散的经典理论 * * 6.1 电偶极辐射对反射和折射现象的解释 6.2 光的吸收 6.3 光的散射 6.4 光的色散 6.5 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 6.2 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 1.与媒质有关 2.与波长有关——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 6.3 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
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