1、光吸收與散射第1頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一多媒體光學主頁網址第2頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一9.1 光的吸收一、吸收的規律光強不是很大時，被吸收的能量、即光強，與吸收體的厚度成正比。吸收系數Bougure定律(1729)或Lambert定律(1760)對于溶液濃度Beer定律（1852年） 第3頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一二、關于復折射率介質中，電磁波的表達式可以寫作如果將折射率寫為復數形 虛數指數表示平面波實數指數表示波的振幅隨距離的衰減光強 復折射率的虛部反映了由于介質對波的吸收而引起的衰減 第4頁，共2

2、1頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一三、吸收系數與波長的關系普遍吸收：吸收系數與波長無關，吸收后所有成分的光強改變。選擇吸收：吸收系數與波長有關，只強烈地吸某些波長的光。吸收光譜：白光（連續波長）入射后，被吸收的光顯示為光譜中的暗線，與發射譜中的亮線對應，可作成分分析。物體由于對光的吸收不同，而呈現出不同的顏色發光體由于輻射波長范圍的不同，也呈現出不同的顏色第5頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一單色儀入射光（白光）吸收體（樣品）透射光入射狹縫出射狹縫光電探測器記錄儀器吸收光譜暗線能級受激吸收能帶帶狀譜線狀譜吸收帶第6頁，共21頁，2022年，5月20日，3點4

3、3分，星期一剛玉紅寶石藍寶石黃色白寶石第7頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一三基色相加混合紅青白 紅綠黃藍黃白 綠藍青綠品紅白紅藍品紅紅綠藍白彩色顯示器顯示單元XYZ色度圖第8頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一9.2 光的色散光在媒質中的傳播速度或折射率隨波長改變，稱為色散。不是由于衍射而引起。色散率 色散規律第9頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一牛頓正交棱鏡實驗 柯希公式牛頓正交棱鏡實驗第10頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一正常色散的科希公式（經驗公式）通?？梢匀∏皟身桝，B，C是與材料有關的常數第11

4、頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一吸收帶在吸收帶中，光不能通過，無法測折射率光的色散在這一區域的表現被稱為反常色散反常色散第12頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一9.3 光的散射光在不均勻媒質中產生散射。介質中的帶電粒子都對入射的光波進行散射如果粒子均勻分布，則所有散射波疊加的結果，只剩下沿入射方向的光波。所以，對于均勻分布的介質，不必計入散射。第13頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一散射的分類懸浮質點的散射分子散射散射定律瑞利散射：當散射體的尺寸小于波長時，散射光強(1/)4米德拜散射：散射體顆粒度遠大于波長時，散射光強對波長

5、的依賴性不強。第14頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一瑞利區米氏區散射幾率0.010.1110100Rayleigh ScatterMie-Debye Scatter 第15頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一第16頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一相速度與群速度對于單色波，其速度指振動即位相傳播的速度，稱為相速度。而非單色波，由于色散，不同波長成分具有不同的相速度。非單色波，合成形成波包。波包表現了非單色波的群體特征。群速度第17頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一第18頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一第19頁，共21頁，2022年，5月20日，3點43分，星期一波包的位相波包的速度，即群速度如果波長范圍在k0-k k0-k，合成