Методические указания к лабораторным работам по курсу общей физики (Оптика и атомная физика). Часть 2. Либерман З.А - 39 стр.

UptoLike

Рубрика: 

39
Коми была найдена формула , выражающая зависимость
показателя преломления от длины волны :
...,
42
0
+++=
λ
λ
ba
nn
(1)
где n
0
, a и b - некоторые постоянные для данного вещества величины . При
λ , n = n
0
. Эта формула хорошо совпадает с опытом в видимой части
спектра вдали от полос поглощения , т.е. вдали от тех длин волн, которые
поглощаются данным веществом. Обычно ограничиваются двумя членами
формулы Коши и вдали от полос поглощения выполняются следующие
закономерности:
1. Величина показателя преломления n вещества растет с уменьшением
длины волны света ;
2. Дисперсию вещества характеризуют величиной dn/dλ - скоростью
изменения показателя преломления с длиной волны , которая увеличивается
по мере перехода от длинных волн к коротким.
Дисперсия , далекая от полос поглощения и для которой выполняются эти
закономерности, называется нормальной дисперсией. Для тех участков
спектра , которые сильно поглощаются веществом, показатель преломления
с увеличением длины волны изменяется иначе: сначала он резко
уменьшается , затем быстро увеличивается и , достигнув максимума , вновь
резко уменьшается . В этом случае дисперсию вещества называют
аномальной . Для различных веществ этот ход показателя преломления
различен . На рис .1 изображен характерный ход зависимости n от λ (кривая
дисперсии), где выделены области нормальной (I и III) и аномальной (II)
дисперсии. В большом интервале длин волн
у каждого вещества обнаруживается
несколько таких областей аномальной и
нормальной дисперсии. Согласно теории
дисперсии, которая здесь не
рассматривается , аномальная дисперсия
должна наблюдаться при резонансе между
колебаниями вектора Ē проходящей
световой волны и собственными
колебаниями электрических зарядов в
атомах и молекулах вещества. Поэтому по
измеренным частотам областей аномальной дисперсии можно определить
частоты собственных колебаний электрических зарядов в атомах и
молекулах вещества. Кроме того, при прохождении света через какую - либо
среду всегда имеет место частичное его поглощение , обусловленное
превращением электромагнитной энергии в теплоту. Было установлено, что
интенсивность света I , прошедшего через вещество, подчиняется закону
Бугера :
kd
eII
=
0
, (2)
III II I
n
λ Рис .1
                                   39
  Коми была найдена формула, выражающая                     зависимость
показателя преломления от длины волны:
                                a   b
                      n =n0 +      + 4 +...,                         (1)
                                λ λ
                                 2

где n0 , a и b - некоторые постоянные для данного вещества величины. При
λ→ ∞, n = n0 . Эта формула хорошо совпадает с опытом в видимой части
спектра вдали от полос поглощения, т.е. вдали от тех длин волн, которые
поглощаются данным веществом. Обычно ограничиваются двумя членами
формулы Коши и вдали от полос поглощения выполняются следующие
закономерности:
   1. Величина показателя преломления n вещества растет с уменьшением
длины волны света;
   2. Дисперсию вещества характеризуют величиной dn/dλ - скоростью
изменения показателя преломления с длиной волны, которая увеличивается
по мере перехода от длинных волн к коротким.
   Дисперсия, далекая от полос поглощения и для которой выполняются эти
закономерности, называется нормальной дисперсией. Для тех участков
спектра, которые сильно поглощаются веществом, показатель преломления
с увеличением длины волны изменяется иначе: сначала он резко
уменьшается, затем быстро увеличивается и , достигнув максимума, вновь
резко уменьшается. В этом случае дисперсию вещества называют
аномальной. Для различных веществ этот ход показателя преломления
различен. На рис.1 изображен характерный ход зависимости n от λ (кривая
дисперсии), где выделены области нормальной (I и III) и аномальной (II)
 n                              дисперсии. В большом интервале длин волн
                                у каждого вещества обнаруживается
                                несколько таких областей аномальной и
                                нормальной дисперсии. Согласно теории
                                дисперсии,      которая      здесь    не
                                рассматривается, аномальная дисперсия
                                должна наблюдаться при резонансе между
     I           II       III
                                колебаниями    вектора   Ē    проходящей
                                световой    волны      и    собственными
           Рис.1          λ     колебаниями электрических зарядов в
                                атомах и молекулах вещества. Поэтому по
измеренным частотам областей аномальной дисперсии можно определить
частоты собственных колебаний электрических зарядов в атомах и
молекулах вещества. Кроме того, при прохождении света через какую-либо
среду всегда имеет место частичное его поглощение, обусловленное
превращением электромагнитной энергии в теплоту. Было установлено, что
интенсивность света I , прошедшего через вещество, подчиняется закону
Бугера:
                          I =I 0 e −kd ,                             (2)