Рассеиваемый свет
Cтраница 1
 |
Принципиальная схема прибора для определения белизны и блеска. [1] |
Рассеиваемый свет попадает на фотоэлемент. По силе возбужденного фототока, для измерения которого предназначена та или иная схема, оценивают интенсивность диффузного отражения. [2]
Считать, что частота рассеиваемого света значительно меньше, атомных частот, соответствующих электронным переходам. [3]
Экспериментально определяют частоты поглощаемого и рассеиваемого света, оптические константы п и к во всей инфракрасной области и интенсивности рассеяния. На основании этих данных пытаются получить сведения о кривых дисперсии частот упругих колебаний, сведения о составляющих дипольного момента перехода при поглощении и сведения о коэффициентах тензора рассеяния. [4]
В этот сглаживающий слой для поглощения отраженного и рассеиваемого света добавляется краситель; после нанесения слоя проводится его термообработка, в результате чего слой упрочняется и окрашивается. [6]
Явление КР объясняется некоторой конечной вероятностью перераспределения энергии между квантом рассеиваемого света и колебательными степенями свободы молекулы рассеивающего вещества за время элементарного акта рассеяния. Часть энергии рассеиваемого кванта может идти на возбуждение тех или иных колебательных степеней свободы, вследствие чего в рассеянном свете появляется излучение, смещенное в более длинноволновую область по сравнению с первичным лучом. Из закона сохранения энергии следует, что эти смещения должны соответствовать той доле энергии первичного кванта, которая была затрачена на возбуждение колебаний молекулы. Поэтому разности частот первичного и-вторичного излучений должны соответствовать частотам колебательных спектров поглощения. [7]
Заметим, что в законе Релея предполагается только, что длина волны рассеиваемого света намного превышает размеры рассеивающих частиц, однако сам этот размер в выражение для интенсивности не входит. Релей первоначально предполагал, что цвет неба обусловлен рассеянием солнечного света на мельчайших частицах, запыляющих атмосферу. Однако позже он пришел к убеждению, что солнечные лучи рассеиваются на молекулах газов, входящих в состав воздуха. С помощью этой гипотезы Смолуховскому удалось объяснить известное задолго до его исследований явление критической опалесценции - сильного рассеяния света в жидкости или газе вблизи критической точки. Эйнштейн в 1910 г. создают последовательную количественную теорию молекулярного рассеяния света, основанную на идее Смолуховского. Для газов интенсивность рассеянного света, вычисленная но формуле Эйнштейна2, в точности совпала с результатом, полученным ранее Релеем. [8]
Этот метод применяется для определения размеров частиц, длина которых близка к длине волны рассеиваемого света, а ширина значительно меньше. [9]
Направленная оптическая плотность численно превосходит диффузную оптическую плотность, поскольку при измерении первой не перехватывается рассеиваемый свет. У материалов, которые рассеивают сильнее, чем поглощают ( например, у каль-вара), значения коэффициента Q на порядок больше. Подробнее это рассматривается в разд. [10]
Не все колебательные степени свободы способны к поглощению инфракрасных квантов или к обмену энергией с квантами рассеиваемого света. В ИК-спектрах активны те молекулярные колебания, которые сопровождаются изменением дипольного момента молекулы. В спектрах КР активны колебания, сопровождающиеся изменением поляризуемости ( объема) молекулы. Различные молекулярные колебания могут быть активны как в ИК -, так и в К. [11]
Иногда линии Рамана смещаются от линии возбуждающего излучения к коротковолновому концу спектра, что связано с повышением энергии рассеиваемого света. Этот эффект вызывают молекулы, легко переходящие в возбужденное состояние, так как значительная часть молекул обладает избыточной вращательной или колебательной энергией по сравнению с их стационарным состоянием. Избыток энергии молекул может присоединяться к энергии излучаемого света, что и проявляется в увеличении рассеиваемой энергии. [12]
Иногда линии Рамана смещаются от линии возбуждающего излучения к коротковолновому концу спектра, что связано с повышением энергии рассеиваемого света. Этот эффект вызывают молекулы, легко переходящие в возбужденное состояние, так как значительная часть молекул обладает избыточной вращательной или колебательной энергией по сравнению с их стационарным состоянием. Избыток энергии молекул может присоединяться к энергии излучаемого света, что и проявляется в увеличении рассеиваемой энергии. [13]
В 1898 г. английский физик Релей1 создал теорию рассеяния света на заряженых частицах, размеры которых значительно меньше длины волны рассеиваемого света. Найденный им закон гласит: интенсивность рассеянного света пропорциональна четвертой степени частоты, световой волны или обратно пропорциональна четвертой степени длины волны. [14]
Как известно, рассеяние света происходит на электронах атомов и носит резонансный характер - оно наиболее интенсивно при совпадении частот рассеиваемого света и собственной частоты колебаний электронов. Опыты показали, что в атомах имеется несколько групп электронов, резонирующих на различные частоты падающего света. Теория явления рассеяния света позволяет по известной интенсивности рассеянного света в данной области частот определить число электронов, участвующих в рассеянии. [15]
Страницы: 1 2 3