Составители:
Рубрика:
Фотометры ФЭК-56ПМ и ФМ-56
5
установил, что относительное изменение интенсивности света / в каждом таком
слое dx не зависит от интенсивности и пропорционально толщине этого слоя:
xx
dI I
k
ν
x
x
dI
kdx
I
ν
=− , (1)
здесь
– коэффициент пропорциональности, а минус соответствует уменьшению
интенсивности.
k
ν
Для вычисления полного поглощения света в слое вещества конечной толщины
следует это выражение проинтегрировать, взяв в левой части пределы от Il
0
до , а в
правой – от 0 до l , соответственно:
l
I
0
0
l
I
l
x
x
I
dI
kdx
I
ν
=−
∫∫
. (2)
В результате получаем:
0
ln
l
I
kl
I
ν
=− ,
или
0
kl
l
IIe
ν
−
= . (3)
Выражение (3) называется законом Бугера, где величина – коэффициент
поглощения. Коэффициент поглощения вещества имеет размерность [L
-1
] (в системе
СИ коэффициент поглощения измеряется в м
-1
) и характеризует такую толщину слоя
любого вещества, которая ослабляет интенсивность проходящего через нее
монохроматического излучения в раз. Эта величина характеризуется сильной и
специфической для каждого вещества зависимостью от частоты света. Зависимость
коэффициента поглощения от частоты определяет спектр поглощения данного
вещества и часто имеет очень сложный вид.
e
Начальная
и конечная интенсивности в выражении (3) должны быть
измерены с учетом отражения света от границ слоя вещества. Так как величина
отраженной части энергии не зависит от толщины слоя
0
I
l
I
1
, то при достаточно толстых
слоях часто бывает возможно пренебречь отражением по сравнению с поглощением
излучения.
Тщательную экспериментальную проверку справедливости предположения,
лежащего в основе закона Бугера, произвел академик С.И.Вавилов. Оказалось, что
закон выполняется при любых интенсивностях от порога зрительного ощущения
человеческого глаза (порядка 10
-14
Вт/м
2
) до величины в 10
19
раз большей. Этот закон
был экспериментально установлен Бугером для поглощения видимого света, но ему
подчиняется ослабление потока энергии, который несет однородная радиация любого
вида. В связи с этим С.И.Вавилов так оценил роль Бугера в развитии оптики: “Во
всяком случае, имя Бугера в истории оптики должно стоять наряду с именами Ньютона
и Гюйгенса…Закон Бугера является, таким образом, одним из самых точных законов
природы”.
1
Здесь не учитывается возможный эффект интерференции световых волн, отраженных от
первой и второй границ слоя, который в зависимости от разности фаз волн (в зависимости от оптической
толщины слоя) может приводить или к увеличению, или к уменьшению энергии отраженной от слоя
энергии.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
