光学 光的吸收 散射

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1、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

2、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I0lI1.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

3、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

4、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6.4光的色散色散——n()随光频率变化。一、科希色散公式——经验公式A,B,C为正的常量，它们与材料的性质有关。反常区nI二、正常色散和反常色散正常色散区域—遵循科希色散公式，反常色散区域—不遵循科希色散公式，（一般吸收区域）（选择吸收区域）三、散射光的强度分布（入射光强2I0）入射光方向散射光方向