第八章光的吸收、色散和散射 光的吸收 光的色散 光的群速度 光的散射
第八章 光的吸收、色散和散射 光的吸收 光的色散 光的群速度 光的散射
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§9.1光的吸收 吸收的规律 C ◆光强不是很大时,被吸 收的能量、即光强,与 吸收体的厚度成正比。 I=le C吸收系数 Bougure定律(1729)或 1=l0+d1 ambert律1(70 x 对于溶液=ACC浓度 di= aldo Beer定律(1852年)
§9.1 光的吸收 一、吸收的规律 光强不是很大时，被吸 收的能量、即光强，与 吸收体的厚度成正比。 0 I I = I + dI dI 0 dx −dI =Idx dI dx I = − x I I e − = 0 吸收系数 Bougure定律(1729)或 Lambert定律(1760) 对于溶液 = AC C 浓度 Beer定律（1852年）
二、关于复折射率 介质中,电磁波的表达式可以写作 2丌 nX i(hx-at) 二 e ee 如果将折射率写为复数形n=n(1+ik) 7 2丌 2丌 Ao e lot i-n(1+ix )x e e已 2丌 2丌 nk -i(at nx 虚数指数表示平面波实数指数表示波的振幅随距离的衰减 4丌 nKx nKx 光强I= e e 4复折射率的虚部反映了由于介质对波的吸收 C nK 而引起的衰减
二、关于复折射率 介质中，电磁波的表达式可以写作 i n x i kx t i t U A e A e e 2 0 ( ) 0 ~ − − = = 如果将折射率写为复数形 (1 ) ~ n = n + i i n i x i t U A e e (1 ) 2 0 ~ + − = i nx n x i t A e e e 2 2 0 − − = ) 2 ( 2 0 n x i t nx A e e − − − = 虚数指数表示平面波 实数指数表示波的振幅随距离的衰减 2 光强 I U= 4 n = 复折射率的虚部反映了由于介质对波的吸收 而引起的衰减 4 2 0 n x A e − = 4 0 n x I e − = 0 x I e− =
三、吸收系数与波长的关系 ◆普遍吸收:吸收系数与波长无关,吸收后所有成分 的光强改变 ◆选择吸收:吸收系数与波长有关,只强烈地吸某些 波长的光 ◆吸收光谱:白光(连续波长)入射后,被吸收的光 显示为光谱中的暗线,与发射谱中的亮线对应,可 作成分分析。 ◆物体由于对光的吸收不同,而呈现出不同的颜色 ◆发光体由于辐射波长范围的不同,也呈现出不同的 颜色
三、吸收系数与波长的关系 普遍吸收：吸收系数与波长无关，吸收后所有成分 的光强改变。 选择吸收：吸收系数与波长有关，只强烈地吸某些 波长的光。 吸收光谱：白光（连续波长）入射后，被吸收的光 显示为光谱中的暗线，与发射谱中的亮线对应，可 作成分分析。 物体由于对光的吸收不同，而呈现出不同的颜色 发光体由于辐射波长范围的不同，也呈现出不同的 颜色
吸收光谱 光电探测 单色仪 器 记录仪器 入吸透 射收射 光体光 入射狭缝 光 出射狭缝 暗线 带线 吸收带 状状 能带 能级 受激吸收
单色仪 入射光（白光） 吸收体（样品） 透射光 入射狭缝 出射狭缝 光电探测器 记录仪器 I 吸收光谱 暗线 能级 受激吸收 能带 带状谱 线状谱 吸收带 I
A A10: Fe+.Tit 蓝宝石 alO 410,: Fe3+. Ni'+ 黄色 刚玉 AL,O3: Cr 白宝石 红宝石
3 2 3 Al O Cr : + 3 3 2 3 Al O Fe Ti : , + + 3 3 2 3 Al O Fe Ni : , + + Au Al O2 3 刚玉 红宝石 蓝宝石 黄色 白宝石
XYZ色度图 基色 相加混合 彩色显示器显示单元 红十青=白红十绿=黄 IGJ 蓝十黄=白绿十蓝=青 绿+品红=白 红十蓝=品红 品红 红十绿+蓝=白 图2,2-5麦克斯韦颜色三角形 波长(m)
三基色 相加混合 红＋青＝白 红＋绿＝黄 蓝＋黄＝白 绿＋蓝＝青 绿＋品红＝白 红＋蓝＝品红 红＋绿＋蓝＝白 彩色显示器显示单元 XYZ色度图
§92光的色散 光在媒质中的传播速度或折射率随波长改变, 称为色散。不是由于衍射而引起。 V(4)n=n( 色散率 色散规律
§9.2 光的色散 光在媒质中的传播速度或折射率随波长改变， 称为色散。不是由于衍射而引起。 v v( ) = n = n() d dn 色散率 色散规律
牛顿正交棱镜实验 柯希公式
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