47. Природа света. Явления взаимодействия света с телами.

Свет имеет электромагнитную природу, и распространение света - это распространение электромагнитных волн. Все оптические эффекты, наблюдаемые при распространении света, связаны с колебательным изменением вектора напряженности электрического поля Е, который называют световым вектором. Для каждой точки пространства интенсивность света I пропорциональна квадрату амплитуды светового вектора волны, приходящей в эту точку: I ~ Е_m².

При прохождении света через вещество часть энергии расходуется на возбуждение атомов или молекул. Некоторая доля этой энергии возвращается излучению в виде вторичных волн. Однако другая доля переходит во внутреннюю энергию вещества. В результате световая энергия уменьшается. Этот процесс называют поглощением света.

Поглощение света - уменьшение его интенсивности при прохождении через вещество вследствие превращения световой энергии в другие виды энергии.

При прохождении света через вещество уменьшение его интенсивности обусловлено совместным действием поглощения и рассеяния.

При прохождении естественного света через неоднородную среду световые волны дифрагируют на имеющихся неоднородностях и дают дифракционную картину с довольно равномерным распределением интенсивности по всем направлениям. Такую дифракцию называют рассеянием.

Рассеяние света - явление, при котором свет, распространяющийся в среде, отклоняется по всевозможным направлениям.

Теорию рассеяния света разработал английский физик Дж. Релей (1842-1919 г.).

48. Классификация оптических методов и исследования диагностики, основанных на явлениях взаимодействия света с телами.

Методы, основанные на поглощении веществом светового потока. К ним относятся фотоколориметрия и спектрофотометрия.

В основе фотоколориметрического анализа лежит закон светопоглощения Бугера-Ламберта-Бера: при прохождении светового потока через поглощающий раствор интенсивность прошедшего светового потока (I) отличается от интенсивности падающего светового потока (I_o) на поглощение света раствором.

Фотометрический анализ (молекулярная абсорционная спектроскопия) основан на способности вещества поглощать электромагнитные излучения оптического диапазона. В основе фотометрического анализа лежит избирательное поглощение света частицами (молекулами и ионами) вещества в растворе. При некоторых длинах волн свет поглощается интенсивно, а при некоторых – не поглощается совсем. Фотоколориметрические методы широко распространены в работе клинических лабораторий для количественного определения йода, азота, мочевой кислоты в моче, билирубина и холестерина в крови и желчи, гемоглобина в крови и т.д. В санитарно-гигиеническом анализе колориметрия применяется для определения аммиака, фтора, нитратов и нитритов, солей железа, витаминов и других веществ.

49. Поглощение света прозрачными растворами. Закон поглощения света (закон Бугера-Бэра). Коэффициент пропускания, оптическая плотность растворов. Фотоэлектроколориметрия

Поглощение света растворами происходит за счет его взаимодействия как с молекулами растворителя, так и с молекулами растворенного вещества. В том случае, когда вещество растворено в практически не поглощающем растворителе, натуральный показатель поглощения оказывается пропорциональным концентрации раствора С

Зако́н Бугера — Ламберта — Бера (также просто закон Бугерп) — физический закон, определяющий ослабление параллельного монохроматического пучка света при распространении его в поглощающей среде.

Закон выражается следующей формулой:

{\displaystyle I(l)=I_{o}e^{-k_{\lambda }l}}

Коэффициент пропускания характеризует прозрачность образца. При идеальной прозрачности сколько света вошло, столько и вышло, I = I₀ и коэффициент пропускания образца τ=1. Если образец совершенно не прозрачен, то на входе имеем I₀, на выходе – I=0, а коэффициент пропускания τ = 0.

Фотоэлектроколориметрия – метод, основанный на поглощении монохроматического света определяемым веществом в видимой области спектра (400–760 нм)