16. Дисперсия

При пропускании через стеклянную призму узкого пучка белого света на экране, установленном позади призмы, наблюдается радужная полоска, которая называется призматическим или дисперсионным спектром. Поэтому дисперсия света в веществе обусловлена зависимостью от v фазовой скорости света в этом веществе:

Дисперсию в среде называют нормальной, если с ростом частоты v абсолютный показатель преломления n среды также возрастает:

А номальной называют дисперсию света, при которой с ростом частоты v абсолютный показатель преломления n среды уменьшается.

Групповая скорость

П ри нормальной дисперсии и . При аномальной дисперсии, а

И з теории Максвелла следует, что абсолютный показатель преломления n среды выражается формулой : , где –относительная диэлектрическая проницаемость среды.

П осле замены и Е итоговая формула имеет вид :

17. Поглощение и рассеяние света

П оглощением света называется явление потери энергии световой волны, проходящей через вещество, вследствие преобразования ее в другие формы.

И нтенсивность I плоской монохроматической волны после прохождения сквозь слой поглощающего вещества толщиной х связана синтенсивностью этой волны на входе следующим соотношением :

– закон Бугера –Ламберта , где – коэффициент поглощения ( показатель поглощения ).

Численное значение коэффициента показывает толщину слоя х , равную , после прохождения которого интенсивность плоской волны падает в е=2,72 раза.

Закон Бера: коэффициент поглощения монохроматического света в растворе поглощающего вещества в непоглощающем растворителе пропорционален концентрации с раствора: , где – постоянный коэфф-т, зависящий от природы поглощающего вещества и длины волны света.

Поглощение велико лишь в областях частот, близких к частотам собственных колебаний электронов в атомах и атомов в молекулах (линейчатый спектр поглощения). Для света всех остальных частот диэлектрик практически прозрачен, т.е. близок к нулю. Спектр поглощения молекул, определяемый колебаниями атомов в молекулах, характеризуется полосами поглощения.

Р ассеянием света называется процесс преобразования света веществом, сопровождающийся изменением направления и распространения света и проявляющийся как несобственное свечение вещества. Рассеяние может возникать только в оптически неоднородной среде, показатель преломления которой нерегулярно изменяется от точки к точке. – закон Рэлея.

18. Эффект Доплера.

Э ффектом Доплера называется явление изменения частоты световых волн, воспринимаемых приемником, при движении приемника или источника относительно друг друга.

,где – скорость света относительно приемника, с – скорость света в

вакууме, , – угол между вектором скорости и направлением наблюдения, измеряемый в системе отсчета связанной с наблюдателем.

при . Эта формула определяет продольный эффект Доплер.

При малых скоростях ,

. Эта формула определяет поперечный эффект Доплера.