光學(xué)教程(姚啟鈞)第六章-光的吸收、散射和色散-資料下載頁(yè)
2025-07-26 09:59本頁(yè)面
【正文】 lous 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。在吸收區(qū)域以外，物質(zhì)的色散曲線仍屬于正常曲線。 反常色散 色散的經(jīng)典理論 復(fù)數(shù)折射率的意義 n透明媒質(zhì)折射率的本意是 =c/v。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，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。 光線通過(guò)均勻的透明媒質(zhì) (如玻璃、清水）時(shí)，從側(cè)面是難以 看到光線的。如果媒質(zhì)不均勻，如有懸浮微粒的渾濁液體，我們 便可從側(cè)面清晰地看到光束的軌跡，這是媒質(zhì)中的不均勻性使光 線朝四面八方散射的結(jié)果。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。 如果媒質(zhì)的均勻性遭到破壞，即尺度達(dá)到波長(zhǎng)數(shù)量級(jí)的鄰近 媒質(zhì)小塊之間在光學(xué)性質(zhì)上（如折射率）有較大差異 ，在光波的 作用下它們將成為強(qiáng)度差別較大的次波源，而且從它們到空間各 點(diǎn)已有不可忽略的光程差，這些次波相干迭加的結(jié)果，光場(chǎng)中的 強(qiáng)度分布將與上述均勻媒質(zhì)情形有所不同，這時(shí)，除按幾何光學(xué) 規(guī)律傳播的光線外，其它方向或多或少也有光線存在，這就是散 射光，由此可見，尺度與波長(zhǎng)可比擬的不均勻性引起的散射，也 可看作是它們的衍射作用，如果媒質(zhì)中不均勻團(tuán)塊的尺度達(dá)到遠(yuǎn) 大于波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)，散射又可看成是在這些團(tuán)塊上的反射和折射
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