光的散射的瑞利散射定律,光的散射原理????

2021-03-04 05:02:58 字數 1958 閱讀 6258

1樓:手機使用者

散射光的波長與入射光相同,而其強度與波長λ4成反比的散射,稱瑞利散射定律,由瑞利於2023年提出。此定律成立的條件是散射微粒的線度小於波長。若入射光為自然光,不同方向散射光的強度正比於1+cos2θ,θ為散射光與入射光間的夾角,稱散射角。

θ=0或π時散射光仍為自然光;θ=π/2時散射光為線偏振光;在其他方向上則為部分偏振光。根據瑞利散射定律可解釋天空的蔚藍色和夕陽的橙紅色。   當散射微粒的線度大於波長時,瑞利散射定律不再成立,散射光強度與微粒的大小和形狀有複雜的關係。

g.公尺和p.德拜分別於2023年和2023年以球形粒子為模型詳細計算3對電磁波的散射。

公尺氏散射理論表明,當球形粒子的半徑a<0.3λ/-2π時散射光強遵守瑞利定律,a較大時散射光強與波長的關係不再明顯。用白光照射由大顆粒組成的物質時(如天空的雲層等),散射光仍為白色。

氣體液化時,在臨界狀態附近由密度漲落引起的不均勻區域的線度比波長要大,所產生的強烈散射使原來透明的物質變混濁,稱為臨界乳光。

光的散射原理???? 5

2樓:匿名使用者

光的散射 (1)定義或解釋

光傳播時因與物質中分子(原子)作用而改變其光強的空間分布、偏振狀態或頻率的過程。當光在物質中傳播時,物質中存在的不均勻性(如懸浮微粒、密度起伏)也能導致光的散射(簡單地說,即光向四面八方散開)。藍天、白雲、曉霞、彩虹、霧中光的傳播等等常見的自然現象中都包含著光的散射現象。

(2)說明

①引起光散射的原因是由於媒質中存在著其他物質的微粒,或者由於媒質本身密度的不均勻性(即密度漲落)。

②一般由光的散射的原因不同而將光的散射分為兩類:

a.廷德爾散射[1]。

顆粒渾濁媒質(顆粒線度和光的波長差不多)的散射,散射光的強度和入射光的波長的關係不明顯,散射光的波長和入射光的波長相同。

b.分子散射。

光通過純淨媒質時,由於構成該媒質的分子密度漲落而被散射的現象。分子散射的光強度和入射光的波長有關,但散射光的波長仍和入射光相同。

光通過不均勻介質時部分光偏離原方向傳播的現象。偏離原方向的光稱散射光,散射光一般為偏振光(線偏振光或部分偏振光,見光的偏振)。散射光的波長不發生變化的有廷德耳散射、分子散射等,散射光波長發生改變的有拉曼散射、布里淵散射和康普頓散射等。

廷德耳散射由英國物理學家j.廷德耳首先研究,是由均勻介質中的懸浮粒子引起的散射,如空氣中的煙、霧、塵埃,以及浮濁液、膠體等引起的散射均屬此類。真溶液不會產生廷德耳散射,故化學中常根據有無廷德耳散射來區別膠體和真溶液。

分子散射是由於物質分子的熱運動造成的密度漲落而引起的散射,例如純淨氣體或液體中發生的微弱散射。

介質中存在大量不均勻小區域是產生光散射的原因,有光入射時,每個小區域成為散射中心,向四面八方發出同頻率的次波,這些次波間無固定相位關係,它們在某方向上的非相干疊加形成了該方向上的散射光。j.w.

s.瑞利研究了線度比波長要小的微粒所引起的散射,並於2023年提出了瑞利散射定律:特定方向上的散射光強度與波長λ的四次方成反比;一定波長的散射光強與(1+cosθ)成正比,θ為散射光與入射光間的夾角,稱散射角。

凡遵守上述規律的散射稱為瑞利散射。根據瑞利散射定律可解釋天空和大海的蔚藍色和夕陽的橙紅色。

對線度比波長大的微粒,散射規律不再遵守瑞利定律,散射光強與微粒大小和形狀有複雜的關係。g.公尺和p.

j.w.德拜分別於2023年和2023年以球形粒子為模型詳細計算了對電磁波的散射,公尺氏散射理論表明,只有當球形粒子的半徑a<0.

3λ/2π時,瑞利的散射規律才是正確的,a較大時,散射光強與波長的關係就不十分明顯了。因此,用白光照射由大顆粒組成的散射物質時(如天空的雲等),散射光仍為白光。氣體液化時,在臨界狀態附近,密度漲落的微小區域變得比光波波長要大,類似於大粒子,由大粒子產生的強烈散射使原來透明的物質變混濁,稱為臨界乳光。

波長發生改變的散射與構成物質的原子或分子本身的微觀結構有關,通過對散射光譜的研究可了解原子或分子的結構特性。

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