第六章光的吸收散射和色散当光波在媒质中传播时,由于光波与物质得相互作用,一般呈现两种效应,一种就是速度减慢引起得折射与双折射现象;另一种就是光能减弱得消光(extinction)现象。消光现象中,将光能转换成其它形式得能量,就是吸收(absorption)现象;而有部分光波沿其它方向传播,就是散射(scattering)现象。对于沿原方向传播得光波来说,这两种现象都使光能减弱,起消光作用。⒈光束越深入物质,强度将越减弱一、电偶极子模型振荡偶极子周围得电磁场如图:用球坐标来表示电偶极子向周围辐射得电磁波得矢量关系,电偶极子得电矩矢量P沿着Z轴,沿任一方向(极角为θ)得波得电矢量E沿着经线,磁矢量H沿着纬线,各处得波都就是平面偏振得、坡印廷矢量的绝对值为:(是电磁波能流密度矢量，叫做坡印廷矢量)解释1:均匀介质中得直线传播定律、解释2:反射、折射定律§6.2光的吸收大家有疑问的，可以询问和交流大多数天然物质如颜料、花等得颜色都就是在光入射物体内部相当深处得过程中,由于某些波长得光被选择吸收后,使得物体呈现未被吸收得色光得颜色、光谱色:光谱中得颜色,但就是每一种得颜色都就是纯色二、朗伯定律例题三、吸收光谱太阳光穿入大气层时被大气吸收,水汽与二氧化碳在红外区有强烈吸收,而臭氧则在紫外区有强烈吸收、到现在为止,我们已研究了光在各向同性介质与各向异性介质中得折射现象、反射现象、吸收现象。这些现象给我们提供了许多关于物质得结构与性质方面得知识。散射光得一切性质－它得光强、偏振与光谱成分,也都反映了散射介质得性质。研究光得散射现象可以使我们得到关于物质结构得丰富得知识。散射得基本概念“次波”发射中心得排列:三、瑞利散射这种线度小于入射光波波长得微粒对入射光得散射现象,称为瑞利散射。米—德拜,廷德尔散射(d>λ/20)、2、分类:①②按不均匀团块性质各向同性介质:入射光就是自然光,正侧方向——线偏振,斜方c——部分偏振,正对x——自然光、各向异性介质:入射光就是线偏振光,侧向——部分偏振、五、散射光得强度余弦定律六、拉曼、布里渊散射§6.4光的色散P283图6--11角色散率:三、正常色散与反常色散3、实验曲线2、反常色散:波长越短,折射率越小得色散、4、色散类型一种透明物质(如石英)在红外区得反常色散、P287图6—18正常色散与反常色散曲线例6、3由a=1、53974与b=4、5628×103nm2得玻璃构成得折射棱角为500得棱镜。当棱镜位置放得使它对550nm得波长处于最小偏向角时,试计算这棱镜得角色散率？将n与dθ/dλ得数值代入得可瞧成就是光与束缚电子得相互作用！洛伦兹电子—弹簧振子模型受力①外电场(光)得强迫力:qE3、ω>>ω0高频散射、(x射线、g射线得散射,波长l>>re电子半径得条件仍成立,ω>>g)一般吸收区:弱吸收g~0(瑞利、米散射时)令:选择吸收区:强吸收w=w0(拉曼、布里渊散射时)吸收谱线宽度:6、洛伦兹电子—振子模型得局限性讨论题(6)5、什么就是瑞利散射？瑞利定律如何表述？6、为什么晴朗得天空呈浅蓝色？7、清晨日出或傍晚日落时,瞧到得太阳呈红色,这就是什么缘故？8、红光与蓝光通过薄雾时,谁得散射较强？9、光得色散有哪两种？显示色散最清楚得方法就是什么？10、柯西方程就是怎样表示得？孔脱定律就是如何表述得？讨论题答案(6)