Колебания и волны. Геометрическая и волновая оптика. Кузнецов С.И. - 136 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

136
Эти области соответствуют частотам собственных колебаний опти-
ческих электронов в атомах разных видов. Спектр поглощения таких
веществ линейчатый и представляет собою темные полосы на радужной
окраске спектра, если это видимая область. При увеличении давления
газа полосы поглощения уширяются. В жидком состоянии они сливают-
ся, и спектр поглощения принимает вид, показанный
на рис. 10.7, б.
Причиной уширения является усиление связи атомов (молекул) в среде.
Коэффициент поглощения, зависящий от длины волны λ (или час-
тоты ω), для различных веществ различен. Например, одноатомные газы
и пары металлов (т.е. вещества, в которых атомы расположены на зна-
чительных расстояниях друг от друга и их можно считать
изолирован-
ными) обладают близким к нулю коэффициентом поглощения, и лишь
для очень узких спектральных областей (примерно
1112
1010
−−
− м) на-
блюдаются резкие максимумы (так называемый линейчатый спектр по-
глощения). Эти линии соответствуют частотам собственных колебаний
электронов в атомах. Спектр поглощения молекул, определяемый коле-
баниями атомов в молекулах, характеризуется полосами поглощения
(примерно
710
1010
−−
−
м).
Коэффициент поглощения для диэлектриков невелик (примерно
153
см 1010
−−−
−
), однако у них наблюдается селективное поглощение
света в определенных интервалах длин волн, когда α резко возрастает и
наблюдаются сравнительно широкие полосы поглощения (примерно
67
1010
−−
− м), т.е. диэлектрики имеют сплошной спектр поглощения.
Это связано с тем, что в диэлектриках нет свободных электронов и по-
глощение света обусловлено явлением резонанса при вынужденных ко-
лебаниях электронов в атомах и атомов в молекулах диэлектрика.
Коэффициент поглощения для металлов имеет большие значения
(примерно
143
см 1010
−
− ), и поэтому металлы практически непрозрачны
для света. В металлах из-за наличия свободных электронов, движущих-
ся под действием электрического поля световой волны, возникают быс-
тропеременные токи, сопровождающиеся выделением джоулевой теп-
лоты. Поэтому энергия световой волны быстро уменьшается, превраща-
ясь во внутреннюю энергию металла. Чем выше проводимость металла,
тем сильнее в
нем поглощение света.
На рис. 10.8 представлена типичная зависимость коэффициента по-
глощения α от частоты света ν и зависимость показателя преломления n
от ν в области полосы поглощения. Из рисунка следует, что внутри по-
лосы поглощения наблюдается аномальная дисперсия (n убывает с уве-
личением ν). Однако поглощение вещества должно быть значительным,
чтобы повлиять на ход показателя преломления.

Страницы