六章光的吸收散射和ppt課件

1、第六章第六章 光的吸收、散射和色散光的吸收、散射和色散6.1 6.1 電偶極輻射對反射和折射景象的解釋電偶極輻射對反射和折射景象的解釋6.2 6.2 光的吸收光的吸收6.3 6.3 光的散射光的散射6.4 6.4 光的色散光的色散6.5 6.5 色散的經(jīng)典實(shí)際色散的經(jīng)典實(shí)際 6.1 電偶極輻射對反射和折射景象的解釋 6.2 光的吸收 6.3 光的散射 6.4 光的色散 6.5 色散的經(jīng)典實(shí)際光的吸收、散射和色散都是光與物質(zhì)的相互作用，光的吸收、散射和色散都是光與物質(zhì)的相互作用，真空中無這些景象。真空中無這些景象。吸收吸收光能在媒質(zhì)中轉(zhuǎn)化為熱量光能在媒質(zhì)中轉(zhuǎn)化為熱量散射散射光向側(cè)向傳播光向側(cè)向傳

2、播色散色散在媒質(zhì)中傳播速度隨頻率變化在媒質(zhì)中傳播速度隨頻率變化6.2 6.2 光的吸收光的吸收普通吸收普通吸收吸收比較弱，根本不隨波長而變化。吸收比較弱，根本不隨波長而變化。選擇吸收選擇吸收吸收比較強(qiáng)，隨波長發(fā)生急劇變化。吸收比較強(qiáng)，隨波長發(fā)生急劇變化。一、普通吸收和選擇吸收一、普通吸收和選擇吸收自然界的物質(zhì)都具有選擇吸收，理想的普通吸收不存在，自然界的物質(zhì)都具有選擇吸收，理想的普通吸收不存在，只能在一小段范圍內(nèi)。只能在一小段范圍內(nèi)。 I普通吸收區(qū)域普通吸收區(qū)域選擇吸收區(qū)域選擇吸收區(qū)域二、朗伯定律二、朗伯定律強(qiáng)度為強(qiáng)度為I0 I0 的平行光束進(jìn)入厚度為的平行光束進(jìn)入厚度為l l的均勻物質(zhì)后，的

3、均勻物質(zhì)后，強(qiáng)度變?yōu)椋簭?qiáng)度變?yōu)椋?吸收系數(shù)，單位吸收系數(shù)，單位cm-1cm-1朗伯定律朗伯定律化學(xué)上：化學(xué)上：lCAeII0CC溶液濃度溶液濃度A A 與溶質(zhì)性質(zhì)有關(guān)與溶質(zhì)性質(zhì)有關(guān)leII0I0I0l lI1.與媒質(zhì)有關(guān)與媒質(zhì)有關(guān)2.與波長有關(guān)與波長有關(guān)普通吸收區(qū)域普通吸收區(qū)域小，根本不變小，根本不變 選擇吸收區(qū)域選擇吸收區(qū)域大，隨波長急劇變化大，隨波長急劇變化三、吸收光譜三、吸收光譜朗伯定律是吸收光譜的根本原理。入射的有延續(xù)波長分布朗伯定律是吸收光譜的根本原理。入射的有延續(xù)波長分布的光，透過物質(zhì)后，在選擇吸收區(qū)域，在有些波長范圍被的光，透過物質(zhì)后，在選擇吸收區(qū)域，在有些波長范圍被劇烈吸收，構(gòu)

4、成吸收光譜劇烈吸收，構(gòu)成吸收光譜反映原子、分子構(gòu)造特征反映原子、分子構(gòu)造特征原子光譜、紅外光譜原子光譜、紅外光譜6.3 6.3 光的散射光的散射光的散射光的散射光束經(jīng)過光學(xué)性質(zhì)不均勻的物質(zhì)時(shí)，光束經(jīng)過光學(xué)性質(zhì)不均勻的物質(zhì)時(shí)， 向側(cè)向傳播的景象。向側(cè)向傳播的景象。原傳播方向上的光強(qiáng)：原傳播方向上的光強(qiáng)：lleIeIIsa00 aa吸收系數(shù)，吸收系數(shù)， ss散射系數(shù)散射系數(shù)一、非均勻介質(zhì)中的散射一、非均勻介質(zhì)中的散射微粒散射微粒散射折射率不同，無規(guī)那么陳列，折射率不同，無規(guī)那么陳列，尺度小于波長，彼此間間隔尺度小于波長，彼此間間隔大于波長。大于波長。分子散射分子散射物質(zhì)分子不規(guī)那么聚集物質(zhì)分子不規(guī)

5、那么聚集二、散射和反射、漫射和衍射景象的區(qū)別二、散射和反射、漫射和衍射景象的區(qū)別反射反射理想界面，物體線度遠(yuǎn)大于波長。理想界面，物體線度遠(yuǎn)大于波長。漫射漫射非理想界面，可看成許多無規(guī)小鏡面，非理想界面，可看成許多無規(guī)小鏡面， 向各方向反射。向各方向反射。衍射衍射個(gè)別不均勻區(qū)域呵斥的，線度可與光的個(gè)別不均勻區(qū)域呵斥的，線度可與光的 波長相比較。波長相比較。散射散射大量，無規(guī)那么陳列，不均勻小區(qū)域集合呵斥大量，無規(guī)那么陳列，不均勻小區(qū)域集合呵斥的，的， 線度可比光的波長小，且小區(qū)域間發(fā)生不相關(guān)線度可比光的波長小，且小區(qū)域間發(fā)生不相關(guān) 疊加。疊加。三、瑞利散射三、瑞利散射瑞利散射瑞利散射線度小于光的

6、波長的微粒對入射光線度小于光的波長的微粒對入射光 的散射景象。的散射景象。41I散射光強(qiáng)度：散射光強(qiáng)度：瑞利定律瑞利定律景象：晴朗天空呈蘭色景象：晴朗天空呈蘭色太陽早晚紅、中午白太陽早晚紅、中午白為什么用紅色信號燈為什么用紅色信號燈云由小水滴組成，顆粒較大，散射與波長關(guān)系不大，那么呈白色云由小水滴組成，顆粒較大，散射與波長關(guān)系不大，那么呈白色6.4 6.4 光的色散光的色散色散色散n(n( ) )隨光頻率隨光頻率 變化。變化。一、科希色散公式一、科希色散公式42CBAn閱歷公式閱歷公式A, B, C A, B, C 為正的常量，它們與資料的性質(zhì)有關(guān)。為正的常量，它們與資料的性質(zhì)有關(guān)。反常反常區(qū)區(qū) n I二、正常色散和反常色散二、正常色散和反常色散正常色散區(qū)域正常色散區(qū)域遵照科希色散公式，遵照科希色散公式，0ddn反常色散區(qū)域反常色散區(qū)域不遵照科希色散公式，不遵照