18. Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсии

Дисперсия света – зависимость фазовой скорости света в среде от его частоты (или длине волны).

З ависимость показывает n от нелинейная и немонотонная.

Н ормальной дисперсией света называют такую зависимость показателя преломления от частоты, при которой с ростом частоты показатель преломления увеличивается

Анормальной называют дисперсию, при которой с ростом частоты показатель преломления уменьшается .

Аномальная дисперсия наблюдается в области частот соотв. полосам интенсивного поглощения света в среде.

Для стекла эти полосы мах в инфракрасных и ультрафиолетовых частицах света.

следовательно должна быть функцией частот

- диэлектрическая восприимчивость вещества;

Под действием электрического поля световой волны электроны атомов среды начинают совершать гармонически вынужденные колебания с частотой падающего излучения. Электроны, совершающие вынужденные колебания, излучают вторичные волны той же частоты. Среднее расстояние между атомами среды во много раз меньше длины когерентности света. По этому вторичные волны от множества излучаемых атомов когерентны и интерферируют при наложении. В результате интерференции образуется проходящая волна, фазовая скорость которой зависит от частоты, а направление совпадает с направлением распространения первичной волны.

, - концентрация молекул; - заряд числа; - масса электрона; ₀ - собственная частота колеб. электронов; - частота вынужденных колебаний.

Имеем два вида спектра: дифракционный и дисперсионный. Их различия:

1.Дифракционная решетка, дающая дифракцию спектра, раскладывает спектр по длинам волн, а дисперсионные спектры раскладывают спектр по величине показателя преломления.

2.Составные цвета белого света в дифракционном и дисперсионном светах располагаются различно: дифракционная решетка – красные лучи имеют большую длину волны, чем фиолетовые, и по этому отклоняются больше, чем фиолетовые. В дисперсионных спектрах показатель преломления красного света меньше показателя преломления фиолетового, по этому красные лучи откланяются призмой слабее, чем фиолетовые.

19. Поглощение света. Закон Бугера

Поглощением света называют явление уменьшения энергии световой волны при ее распространении в веществе, проходящий вследствие преобразования энергии волны в другие виды энергии (Н: во внутреннюю или энергию вторичного излучении).

Закон БУГЕРА: Интенсивность света, прошедшего через вещество, убывает по экспоненциальному закону: , где - интенсивность света, прошедшего через вещество; - интенсивность падающего света; х - толщина слоя вещества; - коэф. поглощения .

Физический смысл коэф. К: Коэф. обратен такой толщине слоя вещества, проходя через которую интенсивность света уменьшается в е раз. Зависит от длины волны падающего света и от химической природы вещества. Для малых интенсивностей коэф. К не зависит от интенсивности ( в этом случае выполним закон Бугера).

При больших интенсивностях закон нарушается, т.к. К начинает зависеть от интенсивности и уменьшаться с ростом .

Спектр поглощения – зависимость К от длины волны или частоты. Различают: линейчатые, полосатые, сплошные. Линейчатые характерны для газов и паров металлов. Полосатые наблюдаются для молекул. Сплошные в жидких и твердых диэлектриках.

Вещества поглощают интенсивно лишь в области частот, близких к частотам собственных колебаний электронов в атомах. В этом суть явления резонансного поглощения света