Поглинання світла речовиною

П оширення світла в середовищі за класичною теорією відбувається так: падаюче випромінювання збуджує атоми середовища, викликаючи вторинне вимушене випромінювання осциляторів атома, якими є валентні (зовнішні) електрони. Ці електрони ще називаються оптичними. Вторинне випромінювання оптичних електронів когерентне між собою і з первинним випромінюванням. При накладанні вони інтерферують, утворюючи прохідну хвилю, яка розповсюджується в напрямку первинної, а її фазова швидкість залежить від частоти, яка може бути як більше так і менше величини фазової швидкості первинної. При проходженні світла в оптично неоднорідному середовищі виникає розсіювання світла, як результат накладання первинного та вторинного випромінювань.

кут заломлення,¾ кут віддзеркалення, r ¾ ¢ кут падіння світла, і¾ хвилі. На Мал.161 і ¢При проходженні променя світла 1 крізь границю розділу двох різних середовищ у результаті інтерференції утворюються прохідна 2 та віддзеркалена 1 та діелектричні проникливості. Для прохідної хвилі виконується закон Снеліуса¾

. (1)
Абсолютний показник заломлення світла визначається відношенням швидкості світла у вакуумі с до швидкості світла у речовині V

і тепер вираз (1) запишемо у вигляді

. (2)

При існує кут падіння коли спостерігається явище повного внутрішнього віддзеркалення (кут заломлення ). Кут можна визначити із закону Снеліуса

. (3)

Поглинання світла

При проходженні світла через середовище частина його енергії переходить у внутрішню енергію (нагрівання тіла), або енергію вторинного випромінювання (фотолюмінісценція), що має інший спектральний склад. Це явище називається поглинанням світла і воно описується законом Бугера-Ламберта

, (1)

де коефіцієнт поглинання, І¾ ₀ інтенсивність падаючого випромінювання. Для розчиненої речовини з концентрацією С коефіцієнт поглинання пропорційний концентрації¾

. (2)

Рівняння плоскої монохроматичної хвилі у поглинаючому середовищі можна записати у вигляді

або в експоненціальній формі

,

де

. (3)

Розсіювання світла

Явище зміни напрямку поширення світла у середовищі називається розсіюванням світла. Це явище виникає при збудженні дипольних моментів оптичних електронів атомів, молекул або іонів оптично неоднорідних середовищ падаючим випромінюванням.

, називається розсіюванням Тиндаля. При проходженні через певну товщу такої речовини в спектрі розсіювання переважає довгохвильова складова і речовина здається червонуватою. Розсіювання Тиндаля описується законом РелеяlРозсіювання в каламутних середовищах на частинках, розміри яких менше довжини хвилі

, (1)

(індикатриса розсіювання) має виглядJа залежність інтенсивності розсіяного світла І від кута розсіювання

, (2)

де інтенсивність світла, розсіяного під кутом¾ напрямку падаючого променя.^, тобто

. Молекулярне розсіювання спостерігається в атмосфері. Зранку та ввечері сонячне світло червоно - оранжеве, а вдень блакитне.lКрім указаного, розділяють ще молекулярне розсіювання, викликане неоднорідністю густини речовини при тепловому русі її частинок. Розміри таких неоднорідностей менше довжини хвилі

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: