教學目標：掌握朗伯定律、瑞利定律；理解光的吸收、散射和色散的特點及相互聯(lián)系；了解有關現(xiàn)象的經(jīng)典理論解釋。第六章光的吸收、散射和色散內(nèi)容分析：第一單元（§1）：經(jīng)典電磁理論中用以解釋光與質(zhì)相互作用的電偶極子模型。第二單元（§2）：光的吸收及規(guī)律。第三單元（§3）：光的散射及規(guī)律。第四單元（§4）：光的色散及規(guī)律。整理pptI0II-dIdxxx+dxlX定義：光通過介質(zhì)后出現(xiàn)的出射光強小于入射光強的現(xiàn)象。解釋：用經(jīng)典電磁理論中的振子模型解釋：光能振動能熱能。2·1吸收定律朗伯定律設光通過厚度為dx的介質(zhì)層時，光強由I減少為（I－dI），則有成立§2光的吸收整理ppt比爾定律實驗表明：在濃度較低的溶液中，吸收系數(shù)

a與溶液濃度C成正比，

a=A·C。A為與溶液濃度C無關的常數(shù)，表征物質(zhì)的分子特性。代入a與C的關系，朗伯定律變形為這稱為比爾定律。利用比爾定律，通過測量I可得溶液濃度C。積分可得通過厚度為l的介質(zhì)后的光強I，整理ppt2·2吸收類型一般吸收：

a值很小且不隨波長發(fā)生明顯變化，即呈現(xiàn)所謂“透明”狀態(tài)。選擇吸收：a值很大且隨波長發(fā)生急劇變化，即呈現(xiàn)“不透明”狀態(tài)。吸收普遍存在于一切介質(zhì)中，任何介質(zhì)中都可發(fā)生兩種類型的吸收，關鍵取決于波長。2·3吸收光譜產(chǎn)生連續(xù)光譜的光源在通過介質(zhì)后產(chǎn)生吸收，所形成的光譜為吸收光譜，如圖6－5所示。吸收系數(shù)大的位置出現(xiàn)譜線消失。用途：物質(zhì)的定量分析；氣象、天文研究。整理ppt定義：光通過某些介質(zhì)時，在偏離正常傳播方向上有光出射的現(xiàn)象。§3光的散射3·1散射類型

1瑞利散射發(fā)生于混濁介質(zhì)中。原因是在均勻介質(zhì)中包含許多線度比波長更小的、折射率不同的其他物質(zhì)的微粒。2分子散射發(fā)生于表面看來均勻純凈的介質(zhì)中。原因是介質(zhì)中分子密度起伏破壞了介質(zhì)的均勻性而導致。整理ppt3·2散射定律正常傳播方向上的光強因為散射分散了正常傳播方向上的光能量，表現(xiàn)為正常傳播方向上光強的減弱，故可用朗伯定律描述：

s稱散射系數(shù)。出射光仍為自然光。散射光光強設觀察方向與正常傳播方向之間的夾角為，散射光強為整理ppt3·3瑞利定律實驗表明：散射光中各種波長的能量不是均勻分布的，短波占有明顯優(yōu)勢，即有的關系成立，這個關系稱為瑞利定律。光的性質(zhì)由角的變化而變?yōu)槠穸炔煌钠窆猓划?90°時為平面偏振光，其余方向為部分偏振光。整理ppt定義：光通過介質(zhì)時，傳播速度隨頻率而變化，因而不同波長的光具有不同的折射率值的現(xiàn)象。§4光的色散由此可得n與頻率、波長

無關。4·1色散現(xiàn)象與經(jīng)典電磁理論的矛盾由麥克斯韋方程組可得整理ppt物質(zhì)的色散特性可用角色散率D描述：對棱鏡表征關系的存在，即表征物質(zhì)的色散特性。

色散現(xiàn)象的客觀存在說明了電磁理論存在缺陷。只有在深入研究物質(zhì)原子結(jié)構(gòu)的基礎上，才能解釋折射率隨頻率變化的原因。整理ppt4·2色散曲線和光譜實驗中用正交棱鏡觀察法測量色散曲線，參見圖6－12。對棱鏡有最小偏向角

0可表示譜線的移動距離，即譜線可表示出n～之間的關系。實驗中通過測定不同波長的光對應的0，得出～n關系，即為色散曲線。整理ppt光譜圖6－11：特點：1光譜線是非均勻排布的。2短波段的角色散率比長波段的大（可比較a、c）。3折射率大則角色散率大，光譜就展開的寬（可比較a、b）。色散曲線圖6－14：特點：1隨波長值變大，折射率值減小。2短波段色散曲線斜率較大，角色散率較大。3波長一定時，介質(zhì)的折射率越大，則色散曲線的斜率越大。整理ppt4·3色散類型及方程正常色散特點：當波長

變大時，折射率值n變小，角色散率D變小。一切無色透明介質(zhì)在可見光區(qū)域均表現(xiàn)為正常色散。描述正常色散時n與關系的經(jīng)驗公式為科希方程：a、b、c為由介質(zhì)特性決定的常數(shù)，由實驗得出。當波長間隔不大時，科希方程可取近似形式：整理ppt反常色散在某些波長段會出現(xiàn)波長變大，折射率值增大的現(xiàn)象，這稱為反常色散。反常色散同樣是物質(zhì)的普遍性質(zhì)。反常色散與選擇吸收密切相關，即發(fā)生于物質(zhì)的選擇吸收波段附