Применение универсального фотометра ФМ-58 для получения зависимости коэффициента отражения твердого образца от длины волны падающего света

Формулируя законы отражения и преломления света, мы основывались только на опытных данных. Эти законы дают правильный ответ на вопрос о направлении отраженной и преломленной волн, но ничего не говорят о том, каким образом влияет на световую волну вещество тех сред, через которые проходит свет.

Распространение света в веществе представляет собой взаимодействие электромагнитного поля световой волны с электронной оболочкой атомов и молекул. Частота переменного электрического поля световой волны очень велика: около 10¹⁵Гц. Поэтому только заряженные частицы очень маленькой массы могут следовать за изменением поля световой волны. Такими частицами являются электроны. Атомы и их ядра не могут следовать за изменением этого поля в силу их большой инертной массы.

Взаимодействие электронной оболочки атомов с электромагнитным полем световой волны приводит к их возбуждению. Возбужденные атомы, приходя в нормальное (невозбужденное) состояние, излучают электромагнитные волны, получившие название вторичных волн (или вторичного излучения). Поскольку среднее расстояние между атомами в жидкостях и твердых телах мало по сравнению с длиной цуга волн (около 3м), то электронные оболочки большого числа атомов возбуждаются одним цугом волн. Поэтому вторичные волны оказываются когерентными как между собой, так и с падающей световой волной. Эти волны взаимно интерферируют. Их интерференцией объясняются явления отражения, преломления и рассеяния света в веществе.

Дисперсия света

Дисперсией света называется совокупность явлений, обусловленных зависимостью абсолютного показателя преломления вещества от длины световой волны. Первые экспериментальные исследования этой зависимости принадлежат Ньютону, который произвел (1672 г.) знаменитый опыт с разложением света на цвета (в спектр) при преломлении в призме. В прозрачных бесцветных средах показатель преломления n растет с уменьшением длины волны λ ₀, где λ ₀– длина волны в вакууме. Величина , называемая дисперсией вещества,так же увеличивается по модулю с уменьшением λ ₀ . Такой характер дисперсии называют нормальным (рис. 1 участки 1-2 и 3-4).

Возможен и обратный ход дисперсии, когда показатель преломления уменьшается с уменьшением длины волны. Такой вид дисперсии называется аномальной (рис. 1 участок 2-3).Было установлено, что аномальная дисперсия тесно связана с поглощением света. Все вещества, для которых наблюдается аномальная дисперсия, сильно поглощают свет в этой области частот. На рис.1 штриховая линия изображает кривую поглощения.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: