Поглощение и рассеяние света. Законы Бугера, Раэля.

Поглощением (абсорбцией) света именуется явление уменьшения световой волны при ее распространении в веществе вследствие преобразования энергии волны в остальные виды энергии. В итоге поглощения интенсивность света при прохождении через вещество миниатюризируется.

Поглощение света в веществе описывается законом Бугера

I = I ₀ e ^–αx,

где I и I ₀ –интенсивность плоской монохроматической световой волны на входе и выходе слоя всасывающего вещества шириной х, α — коэффициент поглощения, зависящий от длины волны света, хим природы и состояния вещества не зависящий от интенсивности света.

Коэффициент поглощения зависит от длины волны (либо частоты) и для разных веществ различен. К примеру, одноатомные газы и пары металлов владеют близким к нулю коэффициентом поглощения.

Коэффициент поглощения для диэлектриков невелик (приблизительно 10^-3–10^-5см^-1), но у их наблюдается селективное поглощение света в определенных интервалах длин волн.

Коэффициент поглощения для металлов имеет огромные значения (приблизительно 10³-10⁵см^-1) потому сплавы являются непрозрачными для света тем посильнее в нем поглощение света.

Зависимостью коэффициента поглощения от длины волны разъясняется окрашенность всасывающих тел. К примеру, стекло, слабо поглощающее красноватые и оранжевые лучи и сильно поглощающее зеленоватые и голубые, при освещении белоснежным светом будет казаться красноватым. Это явление употребляется для производства светофильтров, которые в зависимости от хим состава пропускают свет лишь определенных длин волн, поглощая другие. Обилие пределов избирательного поглощения у разных веществ разъясняет обилие и достояние цветов и красок, наблюдающееся в окружающем мире.

Согласно закону Д. Рэлея: интенсивность растерянного света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны

I ~ v ⁴ ~λ^{- 4}. (25.12)

Потому голубые и голубые лучи рассеиваются, обусловливая тем голубой цвет неба.

По данной же причине свет, прошедший через значительную толщу атмосферы, оказывается обогащенным наиболее длинноволновой частью диапазона и потому при закате и восходе Солнце кажется красноватым. Флуктуации плотности и интенсивность рассеяния света растут с повышением температуры. Потому в ясный летний день цвет неба является наиболее насыщенным по сопоставлению с таковым же зимним деньком.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: