六章光的吸收散射和ppt课件

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 电偶极辐射对反射和折射景象的解释电偶极辐射对反射和折射景象的解释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 色散的经典实际色散的经典实际 6.1 电偶极辐射对反射和折射景象的解释 6.2 光的吸收 6.3 光的散射 6.4 光的色散 6.5 色散的经典实际光的吸收、散射和色散都是光与物质的相互作用，光的吸收、散射和色散都是光与物质的相互作用，真空中无这些景象。真空中无这些景象。吸收吸收光能在媒质中转化为热量光能在媒质中转化为热量散射散射光向侧向传播光向侧向传

2、播色散色散在媒质中传播速度随频率变化在媒质中传播速度随频率变化6.2 6.2 光的吸收光的吸收普通吸收普通吸收吸收比较弱，根本不随波长而变化。吸收比较弱，根本不随波长而变化。选择吸收选择吸收吸收比较强，随波长发生急剧变化。吸收比较强，随波长发生急剧变化。一、普通吸收和选择吸收一、普通吸收和选择吸收自然界的物质都具有选择吸收，理想的普通吸收不存在，自然界的物质都具有选择吸收，理想的普通吸收不存在，只能在一小段范围内。只能在一小段范围内。 I普通吸收区域普通吸收区域选择吸收区域选择吸收区域二、朗伯定律二、朗伯定律强度为强度为I0 I0 的平行光束进入厚度为的平行光束进入厚度为l l的均匀物质后，的

3、均匀物质后，强度变为：强度变为： 吸收系数，单位吸收系数，单位cm-1cm-1朗伯定律朗伯定律化学上：化学上：lCAeII0CC溶液浓度溶液浓度A A 与溶质性质有关与溶质性质有关leII0I0I0l lI1.与媒质有关与媒质有关2.与波长有关与波长有关普通吸收区域普通吸收区域小，根本不变小，根本不变 选择吸收区域选择吸收区域大，随波长急剧变化大，随波长急剧变化三、吸收光谱三、吸收光谱朗伯定律是吸收光谱的根本原理。入射的有延续波长分布朗伯定律是吸收光谱的根本原理。入射的有延续波长分布的光，透过物质后，在选择吸收区域，在有些波长范围被的光，透过物质后，在选择吸收区域，在有些波长范围被剧烈吸收，构

4、成吸收光谱剧烈吸收，构成吸收光谱反映原子、分子构造特征反映原子、分子构造特征原子光谱、红外光谱原子光谱、红外光谱6.3 6.3 光的散射光的散射光的散射光的散射光束经过光学性质不均匀的物质时，光束经过光学性质不均匀的物质时， 向侧向传播的景象。向侧向传播的景象。原传播方向上的光强：原传播方向上的光强：lleIeIIsa00 aa吸收系数，吸收系数， ss散射系数散射系数一、非均匀介质中的散射一、非均匀介质中的散射微粒散射微粒散射折射率不同，无规那么陈列，折射率不同，无规那么陈列，尺度小于波长，彼此间间隔尺度小于波长，彼此间间隔大于波长。大于波长。分子散射分子散射物质分子不规那么聚集物质分子不规

5、那么聚集二、散射和反射、漫射和衍射景象的区别二、散射和反射、漫射和衍射景象的区别反射反射理想界面，物体线度远大于波长。理想界面，物体线度远大于波长。漫射漫射非理想界面，可看成许多无规小镜面，非理想界面，可看成许多无规小镜面， 向各方向反射。向各方向反射。衍射衍射个别不均匀区域呵斥的，线度可与光的个别不均匀区域呵斥的，线度可与光的 波长相比较。波长相比较。散射散射大量，无规那么陈列，不均匀小区域集合呵斥大量，无规那么陈列，不均匀小区域集合呵斥的，的， 线度可比光的波长小，且小区域间发生不相关线度可比光的波长小，且小区域间发生不相关 叠加。叠加。三、瑞利散射三、瑞利散射瑞利散射瑞利散射线度小于光的

6、波长的微粒对入射光线度小于光的波长的微粒对入射光 的散射景象。的散射景象。41I散射光强度：散射光强度：瑞利定律瑞利定律景象：晴朗天空呈兰色景象：晴朗天空呈兰色太阳早晚红、中午白太阳早晚红、中午白为什么用红色信号灯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，那么呈白色云由小水滴组成，颗粒较大，散射与波长关系不大，那么呈白色6.4 6.4 光的色散光的色散色散色散n(n( ) )随光频率随光频率 变化。变化。一、科希色散公式一、科希色散公式42CBAn阅历公式阅历公式A, B, C A, B, C 为正的常量，它们与资料的性质有关。为正的常量，它们与资料的性质有关。反常反常区区 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区域正常色散区域遵照科希色散公式，遵照科希色散公式，0ddn反常色散区域反常色散区域不遵照科希色散公式，不遵照