Виды спектров поглощения:

Линейчатый спектр поглощения одноатомные газы (или пары). Резкие и узкие линии в спектрах соответствуют частотам собственных колебаний электронов в атомах.

Если плотность газа увеличивать, то взаимодействие атомов между собой приводит к уширению линий поглощения.

Спектр поглощения в виде полос поглощения - поглощения молекул. Колебания атомов (и вращение групп атомов) в молекулах

приводит к тому, что образуются широкие полосы поглощения.

Сплошной спектр поглощения —жидкости и твердые тела, в

которых образуются коллективные возбуждения (например, электроны проводимости в металлах) которые обуславливают поглощение света в широкой области частот (длин волн).

11

10.4. Рассеяние света

Световая волна проходя через вещество, вызывает колебания электронов в атомах (молекулах).

Электроны возбуждают вторичные волны по всем направлениям.

Вторичные волны когерентны между собой и интерферируют.

В однородной среде вторичные волны гасят друг друга во всех направлениях,

Кроме направления распространения первичной волны

Перераспределения света по направлениям, т. е. рассеяния света в

однородной среде, не происходит.

12

В неоднородной среде.

Световые волны, дифрагируя на мелких неоднородностях среды дают дифракционную картину - равномерное распределение интенсивности по

всем направлениям.

Это явление (дифракции) называют рассеянием света

Среды с оптической неоднородностью - мутные среды:

1)дымы, т. е. взвеси мельчайших частиц в газах;

2)туманы — взвеси в газах мельчайших капелек жидкости;

Эти среды содержат мелкие частицы, показатель преломления которых отличается от показателя преломления окружающей среды.

13

Закон Рэлея. Если размеры неоднородностей малы по сравнению с длиной волны (не более ~0,1 .), интенсивность рассеянного света пропорциональна четвертой степени частоты или обратно пропорциональной четвертой степени длины волны:

I : 4 ~ 14

Следствие: Коротковолновая часть излучения рассеивается интенсивнее, чем длинноволновая

При неоднородностях с размерами сравнимыми с длиной волны, электроны, в различных местах неоднородности), колеблются со сдвигом по фазе.

Это приводит к иным закономерностям.

14

Молекулярное рассеяние. Очищенные от примесей и загрязнений жидкости и газы тоже рассеивают свет.

Причиной оптических неоднородностей в этом случае являются флуктуации плотности, возникающие при хаотическом движении молекул

Рассеяние света, обусловленное этими флуктуациями плотности, называют

молекулярным рассеянием.

Молекулярное рассеяние определяет: голубой цвет неба днем; красный на закате и восходе

Молекулярное рассеяние зависит от температуры

В результате рассеяния интенсивность уменьшается быстрее, чем в случае одного поглощения, поэтому для мутной среды:

I I0 e x ;коэффициент ослабления;

σ -коэффициент экстинции опредляемыйрассеян ием

15