Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
Закон Бугера. Прохождение световой волны через вещество сопровождается потерей энергии этой волны, затрачиваемой на возбуждение колебаний электронов (точнее, на изменение их состояния в атоме). Частично эта энергия возвращается излучению в виде вторичных волн, порождаемых колеблющимися электронами; частично же она переходит в другие формы энергии (во внутреннюю энергию вещества). Поэтому интенсивность света при прохождении через обычное вещество уменьшается — свет поглощается в веществе. Поглощение света можно описать с энергетической точки зрения, не вникая в механизм взаимодействия света с атомами вещества, чем мы и воспользуемся. Пусть через однородное вещество распространяется параллельный световой пучок. Выделим мысленно в этом веществе бесконечно тонкий плоский слой толщины $\mathrm{d} x$ (рис. 7.9). При прохождении этого слоя интенсивность света уменьшится так, что ее убыль можно представить как $-\mathrm{d} I$. Ясно, что эта величина будет пропор- циональна интенсивности в данном поглощающем слое и его толщине $\mathrm{d} x$, т. е. где $x$ — коэффициент поглощения, он характеризует поглощающие свойства вещества. Разделив переменные, получим: $-\mathrm{d} I / I=\chi \mathrm{d} x$. После интегрирования в пределах от $I_{0}$ до $I$ и от 0 до $x$ найдем: $\ln \left(I / I_{0}\right)=-\varkappa x$, откуда Это и есть закон Бугера. Таким образом, интенсивность света при прохождении однородного вещества уменьшается по экспоненциальному закону. Заметим, что в случае точечного источника света, находящегося в однородной поглощающей среде, предыдущие рассуждения следует повторить, но только не для интенсивности $I$, а для светового потока $Ф$. И в качестве исходного бесконечно тонкого слоя теперь следует выбрать сферический слой с радиусами от $r$ до $r+\mathrm{d} r$. В результате приходим к аналогичному (7.18) закону: где $\Phi_{0}$ — световая мощность источника (или его световой поток при $r \rightarrow 0$ ). При повышении же давления максимумы поглощения все больше расширяются, и при высоких давлениях спектр $x(\lambda)$ приближается к Рис. 7.11 спектрам поглощения жидкостей. Это связано с ростом взаимодействия между атомами. В заключение отметим, что можно создать такое состояние атомов вещества, при котором коэффициент $x$ становится отрицательным, и прохождение света через вещество в таком (инверсионном, как говорят) состоянии сопровождается усилением его интенсивности. Именно это и осуществляется в лазерах.
|
1 |
Оглавление
|