物理光学散射.ppt

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1、光的散射晴天——光的散射白云——光的散射阴天——光的散射日出——光的散射光通过光学性质不均匀的介质时，在偏离正常传播方向上有光出射的现象称为散射。定义——光的散射气体中有随机运动的分子、原子或烟雾、尘埃;液体中混入小微粒;固体中掺入杂质或缺陷等。一、定义：光学性质不均匀：定义——光的散射无散射有散射散射光散射光散射光原因——光的散射散射是光与物质的相互作用所致；光射入透明不均匀介质时，介质中的杂质微粒或不规则排列的物质微粒在光波作用下产生受迫振动，进而产生次波；二、散射产生的原因：各微粒所发出的次波发生

2、叠加，形成散射光。入射光散射光散射光次波①散射光波长与入射光波长相等（线性散射）②散射光波长与入射光波长不等（非线性散射）分类——光的散射三、散射现象分类：以λ散射是否等于λ入射为标准悬浮质点的散射分子散射——十分纯净的液体和气体米氏散射瑞利散射拉曼散射布里渊散射瑞利散射——光的散射3.1瑞利散射产生条件：散射微粒的几何线度小于光波长散射定律：侧向散射光的光强反比于λ4λa米氏散射——光的散射3.2米氏散射产生条件：散射微粒的几何线度大于等于光波长散射规律：散射光强度I与波长λ之间无明显关系。aλ图瑞利

3、散射和米氏散射散射光强a/l米氏区瑞利区2461080瑞利散射、米氏散射—光的散射随着a/λ增大，散射光强与波长的依赖关系逐渐减弱大粒子散射散射光强基本上与波长无关1ABC1.为什么晴朗的天空是蓝色的?现象解释——光的散射天气晴朗时，大气层中尘埃和水分子颗粒的尺寸()与太阳光波长()相比较小，对阳光产生瑞利散射。根据瑞利定律，散射光中波长较短的蓝紫光占优势，天空呈蓝色。760nm红410——440——460——550——570——610——660nm紫蓝青绿黄橙红400nm紫如果没有大气层,即使在白天，

4、人们仰望天空，将看到光耀眩目的太阳悬挂在漆黑的背景中。现象解释——光的散射2.如果没有大气层，天空是什么景象?奋进号航天飞机拍摄照片现象解释——光的散射3.为什么清晨或傍晚看到的太阳呈红色?此时太阳光穿过的大气层最厚，散射效应最显著。太阳光中的短波部分几乎都侧向散射，仅剩下红光部分到达地面，所以可以看见火红的朝阳或夕阳。现象解释——光的散射天空中的白云是大气中水滴组成的，这些水滴的线度比可见光的波长大。根据米氏散射，各种波长的光有几乎相同强度的散射，因而云雾呈白色。4.为什么云彩是白色的?实验——光的散

5、射2.警示灯为什么选择红色的？1.阴天或污染严重时，天空为什么是灰白色的？思考——光的散射提示：阴天，空气中的尘粒、小滴、冰晶的数量会很多;云层较厚TheendThankyou!