光學(xué)教程(姚啟鈞)第六章-光的吸收、散射和色散-免費(fèi)閱讀
【正文】 即真空光速 c與媒質(zhì)中光速 v之比，在媒質(zhì)中沿 x方向傳播的平面電磁波中電場(chǎng)強(qiáng)度可作如下復(fù)數(shù)形式： 這里 n是實(shí)數(shù)，電磁波不隨距率衰減，如果我們形式地把折射看成是復(fù)數(shù) ,光強(qiáng)則為 代表一個(gè)隨距離 x衰減的平面波，故 k稱為衰減指數(shù)，衰減指數(shù) k與吸收系數(shù) a的關(guān)系是 這里 λ是真空中波長(zhǎng)，由此可見(jiàn)，媒質(zhì)的吸收可歸并到一個(gè)數(shù)折射率的概念中去，折射率的虛部反映了因媒質(zhì)的吸收而產(chǎn)生的電磁波衰減。 1672年牛頓首先利用棱鏡的色散現(xiàn)象，把日光分解成了彩色光帶。 emission spectrum有： line spectrum、 band spectrum）和連續(xù)譜等。 如圖 61所示，光強(qiáng)為 I0的單色平行光束沿 x軸 方向通過(guò)均勻物質(zhì) ， 在經(jīng)過(guò)一段距離 x后光強(qiáng) 已減弱到 I， 再通過(guò)一無(wú)限薄層 dx后光強(qiáng)變?yōu)? I +dI （ dI0） 。例如空氣、純氣、無(wú)色玻璃等媒質(zhì)都在可見(jiàn)光范圍內(nèi)產(chǎn)生一般吸收。 做受迫振動(dòng)的各分子將依次發(fā)出次級(jí)電磁波。 這里的主要吸收氣體是水蒸汽，所以大氣的紅外窗口與氣象條件有密切關(guān)系。根據(jù)比爾定律，可以測(cè)定溶液的濃度，這就是吸收光譜分析的原理。當(dāng)包含有各種頻率的白光照射在原子氣體上時(shí)，只有那些頻率與原子有固有頻率一致的電磁波，會(huì)引起共振而被原子氣體強(qiáng)烈地吸收，于是在原子氣體的吸收光譜中形成了一條條與原子核固有頻率對(duì)應(yīng)的暗譜線。盡管通常把這種色散稱為反常色散（ anomalous dispersion），但實(shí)際上它反映了物質(zhì)在吸收區(qū)域內(nèi)所普遍遵從的色散規(guī)律。光的散射與不均勻性的尺度有很大關(guān) 系，下面我們就這個(gè)問(wèn)題作稍細(xì)的解釋。 1836年，科希（ ）給出了正常色散的經(jīng)驗(yàn)公式，即 42 ??cban ???
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