25.Рассеяние света. Степень поляризации рассеянного света.

Рассеянием света называется явление преобразования света веществом, сопровождающееся как несобственное свечение вещества.

Природа рассеивания света. Распростр- ся в среде свет (эл/м волна ) воздействует на молекулы среды, к-рые поглощают энергию этой волны в определенном диапазоне частот, а затем ее переизлучают. Е₀ типы рассеивания света

и размерами рассеивающей частицы d. Если то рассеивание наз. рассеиванием Рэлея. Если d одного порядка с , или больше, это рассеивание наз. эффектом Ми.

Есть еще частные случаи рассеивания света. Рассеивания света на неоднородностях среды, в кот-ой распр-на звуковая волна -рассеивание Мандельштама - Бриллюэна.

Комбинационное рассеивание - связано с распр-ем света в мутных средах:

А) Рассеивание Рэлея и Ми явл. классическ. видами, т.е. частота рассеивания света совпадает с частотой падающего света.

Б) Рассеивание Мандельштама - Бриллюэна комбинационно связано с изменением частоты рассеянного света.

Чтобы объяснить рассеивание Рэлея и Ми рассмотрим модель элементарной. - приближенный коэффициент затухания. p-дипольный момент. Напряжение поля кот-ая при этом возникает определ. с-ть света . Если то (цвет неба голубой) интенсивность рассеянного света обратно-пропорц. ,т.е. интенсивность более слабая (цвет неба серый)

26. Дисперсия света. Электронная теория дисперсии. Ход белого луча в призме. Вывод формулы для угла отклонения лучей призмой.

Дисперсия – явление зависимости показателя преломления от длинны волны. Впервые это явление наблюдал Ньютон. Потом была выведена полуимперическая формула (формула Каши): (для воздуха) , где -- выбирались экспериментально. Позже, когда был открыт электрон(1895г.) была открыта электронная теория дисперсии: под действием электромагнитной волны электрон совершает колебания.В результате электрон отклоняется от положения равновесия и образует дипольный момент: , r – отклонение от положения равновесия, N- число электронов (p=erzN) с другой стороны , где - диэлектрическая проницаемость поля, E – напряжённость поля

С одной стороны F – сила, возвращающая сила . При своём движении она испытывает некоторое сопротивление: , где - постоянная сопротивления среды.Третья сила : - частота колебаний электрона. Таким образом

Решение имеет следующий вид: под cos стоит частота вынуждающей силы.

N - концентрация

П оказатель преломления зависит от частоты вынужденных и собственных колебаний. - очень мал.

- вынужденные колебания.На практике разрыва второго рода не может быть. Когда Пренебречь -нельзя Этот участок называется участком аномальной дисперсии. Он наблюдается внутри линии поглощения. Участок ab

называется участком нормальной дисперсии. - тоже участок нормальной дисперсии. На участке нормальной дисперсии показатель преломления с увеличением длинны волны падает.

Я вление аномальной дисперсии широко применяется лазерной интерферометрии

Меряется концентрация неизвестных атомов. Метод аномальной дисперсии получил название метода кругов Рождественского.Крюки – искривление. Меряется концентрация по расстоянию между крюками.Исследуем формулу для разных частотных интервалов для нормальной дисперсии.

1). - радиомагнитные волны и низко частотный диапазон (переменные волны) - const Это волны дисперсии не испытывают, поэтому возможна радиосвязь.

2). (рентгеновские лучи и - лучи)

Рентгеновские и - лучи вообще не испытывают преломления. Вывод:явление дисперсии наблюдается только для диапазона, т.е. когда и сравнимы друг с другом.

Вывод формулы для угла отклонения лучей призмой.

Пусть луч AB падает на одну из граней призмы. Преломившись в точке B, луч пойдёт по направлению BC и, вторично преломившись в точке С, выйдет из призмы в воздух. Найдём угол , на который луч, пройдя через призму, отклонится от первоначального направления. Этот угол мы будем называть углом отклонения.Угол между преломляющими гранями, называемый преломляющим углом призмы,обозначим . Из четырехугольника BOCN, в котором углы при В и С прямые,найдём, что угол BNC равен .Пользуясь этим, из четырёхугольника BMCN находим (1).Отсюда (2).(рис9)

Угол , как внешний угол в треугольнике BCN, равен (3).где r – угол преломления в точке В, а - угол падения в точке С луча, выходящего из призмы.Далее, пользуясь законом преломления имеем (4).

С помощью полученных уравнений, зная преломляющий угол призмы и показатель преломления n, мы можем при любом угле падения i вычислить угол отклонения .Особенно простую форму получает выражение для угла отклонения в том случае, когда преломляющий угол призмы мал, т.е. призма тонкая, а угол падения i невелик; тогда угол тоже мал. Заменяя приближённо в формулах синуы углов самими углами, имеем i=nr, . Подставляя эти выражения в формулу (2) и пользуясь (3), находим (5).

Ход белого луча в призме.(рис10)