22.)Дисперсия диэлектрической проницаемости

Дисперсия света – это зависимость показателя преломления вещества от частоты световой волны n=f(v). Эта зависимость не линейная и не монотонная.

Области значения ν, в которых (или ) соответствуют нормальной дисперсии света (с ростом частоты ν показатель преломления n увеличивается). Нормальная дисперсия наблюдается у веществ, прозрачных для света. Например, обычное стекло прозрачно для видимого света, и в этой области частот наблюдается нормальная дисперсия света в стекле. На основе явления нормальной дисперсии основано «разложение» света стеклянной призмой монохроматоров.

Дисперсия называется аномальной, если (или )т.е. с ростом частоты ν показатель преломления n уменьшается. Аномальная дисперсия наблюдается в областях частот, соответствующих полосам интенсивного поглощения света в данной среде. Например, у обычного стекла в инфракрасной и ультрафиолетовой частях спектра наблюдается аномальная дисперсия.

Спектральный состав оптического излучения: Оптические спектры, например, Ньютоновский, количественно описываются функцией зависимости интенсивности излучения от его длины волны f(л) или, что эквивалентно, от частоты f(щ), то есть функция f(щ) задана на частотной области (frequency domain). Частотное разложение в этом случае выполняется анализатором спектроскопа - призмой или дифракционной решеткой.

Нормальная дисперсия – увеличение показателя преломления вещества с уменьшением длины волны света.

Аномальная дисперсии - вид дисперсии света, при которой показатель преломления среды уменьшается с увеличением частоты световых колебаний.

Принцип Гюйгенса — Френеля формулируется следующим образом:

Каждый элемент волнового фронта можно рассматривать как центр вторичного возмущения, порождающего вторичные сферические волны, а результирующее световое поле в каждой точке пространства будет определяться интерференцией этих волн.

Вывод выражения, для показателя преломления исходя из электронной теории дисперсии:

- ур-ие вынужденных колебаний; ; ; p=er; - дипольный момент единицы объёма ; ;

- электрическая проницаемость среды;

;

23.)Поглощение света

ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА - уменьшение светового потока, проходящего через вещество, вследствие превращения части света в другие формы энергии. Характеризуется коэффициентом поглощения а, составляющим отношение светового потока, поглощенного веществом, к световому потоку, падающему на поверхность:

где F0 - световой поток, падающий на тело; Fα - световой поток, поглощенный телом; Fρ - световой поток, отраженный телом; Fτ - световой поток, прошедший через тело.

Поглощение видимого света может быть нейтральное, т. е. равномерное по всему спектру, или избирательное с преимущественным поглощением в определенных участках спектра. Для характеристики поглощения служит кривая спектрального поглощения, дающая значения оптической плотности Dλ в различных участках спектра, или кривая пропускания, показывающая значения коэффициента пропускания Тλ также в различных участках спектра

Поглощение света – явление уменьшения энергии световой волны при ее распространении в веществе вследствие преобразования энергии волны в другие виды.

Это явление описывается законом Бугера.

Закон Бугера - Ламберта - Бера гласит, что интенсивность параллельного монохроматического пучка света при распространении его в поглощающей среде ослабляется (рис1):

I=I₀*e ^–kx

k – показатель поглощения, зависящий от длины волны λ и от свойств вещества (плотность, температура). Т.к. k зависит от λ, то данный законом. переписать для монохромной волны:

I=I₀*e^–Kλx.

k_λ зависит только от свойств вещества и называется спектром поглощения вещества.

Спектры поглощения. Все вещества, атомы которых находятся в возбужденном состоянии, излучают световые волны, энергия которых определенным образом распределена по длинам волн. Поглощение света веществом также зависит от длины волны Если пропускать белый свет сквозь холодный, неизлучающий газ, то на фоне непрерывного спектра источника появляются темные линии. Газ поглощает наиболее интенсивно свет как раз тех длин волн, которые он испускает в сильно нагретом состоянии. Темные линии на фоне непрерывного спектра - это линии поглощения, образующие в совокупности спектр поглощения.