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,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,1.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。,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，,
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