Похожие презентации:
Дифракция и дисперсия света
1.
Дифракция идисперсия света
2.
23.
34.
45.
56.
67.
78.
89.
910.
1011.
1112.
1213.
1314.
1415.
9.1. Дисперсия светаДисперсией света называется зависимость показателя
преломления n вещества от частоты ν (длины волн λ) света
или
зависимость фазовой скорости световых волн от их частоты.
или
n f ( ν)
n f ( λ)
16.
Разложение светового пучка в дисперсионный спектрвследствие дисперсии света на стеклянной призме
17.
φ A(n 1)Угол отклонения лучей призмой тем больше, чем больше преломляющий
угол призмы
Лучи разных длин волн после прохождения призмы отклоняются на разные углы.
Пучок белого света за призмой разлагается в спектр, который называется
дисперсионным или призматическим
18.
Дифракционная решетка разлагает белый светна составляющие, причем из формулы
m
sin
видно, что свет с большей длиной волны (красный)
отклоняется на больший угол
(в отличие от призмы, где все происходит
наоборот)
d
19.
Различияспектрах.
в
дифракционном
и
призматическом
1)
Дифракционная решетка разлагает свет непосредственно по длинам
волн:
2)
а призма – по показателям преломления:
m
sin
b
φ A(n 1)
20.
2) Составные цвета в дифракционном и призматическом спектрахрасполагаются различно: красные лучи, имеющие большую длину волны,
чем фиолетовые, отклоняются диф - решеткой сильнее,
а в призме
наоборот.
21.
Величинаdn
D
d
или
dn
D
d
называемая дисперсией вещества, показывает, как быстро меняется показатель
преломления с длиной волны.
22.
9.2. Нормальная и аномальная дисперсииОбласти значения ν, в которых
dn
0
dv
или
соответствует нормальной дисперсии света
показатель преломления n увеличивается).
dn
0
d
(9.2.1)
(с ростом частоты ν,
Дисперсия называется аномальной, если
dn
0
d
или
dn
0
d
т.е. с ростом частоты ν показатель преломления n уменьшается.
(9.2.2)
23.
9.4. Поглощение (абсорбция света)Поглощением (абсорбцией) света называется явление потери
энергии световой волной, проходящей через вещество.
Для плоской волны, распространяющейся вдоль оси x, имеем:
E ( x ) E0 e
t
П. Бугер (1698 – 1758) – французский ученый
Закон Бугера:
J ( x) J 0 e
E0 e
.
x
J 0 – интенсивность волны на входе в среду,
α – коэффициент поглощения
x
24.
При1/ x
J J0 / e
Следовательно, коэффициент поглощения – физическая величина,
численно равная обратному значению толщины слоя вещества, в котором
интенсивность волны убывает в е = 2,72 раз.
Зависимость коэффициента поглощения от длины волны определяет
спектр поглощения материала.
25.
Рассеяние светаВ неоднородной среде световые волны дифрагируют на
неоднородностях среды – рассеиваются.
Среды с ярко выраженной оптической неоднородностью
называют мутными:
1.
2.
3.
4.
5.
Дымы – взвеси в газах мельчайших твердых частиц;
Туманы - взвеси в газах мельчайших капель жидкости;
Взвеси (суспензии) – жидкости с плавающими в них
твердыми частицами;
Эмульсии – взвеси частиц одной жидкости в другой, не
растворяющие первую;
Некоторые твердые тела (опал, перламутр…)
26.
• Если размеры неоднородностей малы по сравнению сдлиной волны:
В результате рассеяния света интенсивность в направлении
распространения убывает быстрее, чем в случае только
поглощения:
l
I I 0e
α’ – коэффициент экстинкции.
Интенсивность рассеянного света:
J ~ ~
4
1
4
- закон Рэлея.
Рассеянный свет является частично поляризованным.
27.
• Если размеры неоднородностей сравнимы с длинойволны:
Электроны, находящиеся в различных местах неоднородности,
колеблются с заметным сдвигом по фазе.
В результате интенсивность рассеянного света:
J ~ ~
2
1
2
Молекулярное рассеяние – рассеяние, обусловленное
флуктуациями плотности жидкости или газа.
Флуктуации вызваны хаотическим движением молекул
вещества.
28.
Рассеянный свет (туман)29.
Рассеянный свет (раннее утро)Голубые и синие лучи рассеиваются сильнее,
чем желтые и красные (закон Рэлея),
обуславливая голубой цвет неба
30.
Рассеяние света под водойРассеяние света, как правило,
значительно интенсивнее
поглощения,
Т.о. с увеличением глубины
преобладает уже
не направленный, а рассеянный
свет, идущий со всех сторон.
Поэтому на достаточно больших
глубинах, вне видимости дна и
поверхности, можно стать
жертвой эффекта так
называемой «голубой пелены» и
потерять представление о том,