Вопрос 22: Дисперсія світла. Дисперсія речовини. Нормальна та аномальна дисперсія.

Ответ:

Дисперсія світла — залежність показника заломлення (або діелектричної проникності) середовища від частоти хвилі світла.

Здебільшого показник заломлення зростає при збільшенні частоти. Це зростання називають нормальною дисперсією. Аномальна дисперсія — зменшення показника заломлення при збільшенні частоти — виникає в спектральних областях, близьких до частот інтенсивного поглинання.

Вопрос 23: Поглинання світла, закон Буггера. Розсіяння світла, закон Релєя.

Ответ:

Поглинання світла, зменшення інтенсивності оптичного випромінювання (світла), що проходить через матеріальне середовище, за рахунок процесів його взаємодії з середовищем. Світлова енергія при П. с. переходить в різні форми внутрішньої енергії середовища; вона може бути повністю або частково перєїзлучена середовищем на частотах, відмінних від частоти поглиненого випромінювання.

Основний закон, що описує П. с., — закон Бугера, який зв'язує інтенсивності I світла, прошедшего шар середовища завтовшки l, і вихідного світлового потоку I ₀ . Не залежний від I, I ₀ і l коефіцієнт до _l називається поглинання показником (ПП, в спектроскопії — поглинання коефіцієнтом); як правило, він різний для різних довжин світла l . Цей закон встановив на досвіді в 1729 П. Бугер . В 1760 І. Ламберт вивів його теоретично з дуже простих припущень, що зводяться до того, що при проходженні шаруючи речовини інтенсивність світлового потоку зменшується на долю, яка залежить лише від ПП і товщини шаруючи, тобто dl/l= —k _l dl (диференціальна, рівносильна першою, запис закону Бугера). Фізичний сенс закону полягає в тому, що ПП не залежить від I і l (це було перевірено С. І. Вавіловим експериментально із зміною I ~ в 10 ²⁰ раз).

Релеївське розсіювання - розсіювання світла тілами з розмірами, меншими за довжину хвилі.

Термін релеївське розсіювання вживається також для позначення розсіювання світла на флуктуаціях густини речовини. Саме таким розсіюванням зумовлений блакитний колір неба й червоний колір сонця на заході.

Релеївське розсіювання пропорційне четвертому степеню частоти. Завдяки цій обставині блакитні промені розсіюються сильніше, ніж червоні.

Вопрос 24: Теплове випромінювання. Закон Кірхгофа.

Ответ:

Теплове випромінювання — спільний процес конвекції і теплопровідності, при якій враховується температура всіх тіл, які мають температуру вище абсолютного нуля.

Залежно від температури тіла, що випромінює, теплове випромінювання може належати різних діапазонів згідно із законом зміщення Віна, але синонімом даного терміну часто називаютьінфрачервоне випромінювання. Характеристики теплового випромінювання (всі залежать від температури):

- енергетична світність тіла(інтегральна випромінювальна здатність)

- спектральна випромінювальна здатність

- інтегральна поглинальна здатність

- спектральна поглинальна здатність

Відношення випромінювальної здатності до поглинальної здатності тіла не залежить від природи тіла, є функцією довжини хвилі тіла і температури.

Чим більше тіло поглинає певного (електромагнітного)випромінювання, тим більше воно випромінює тих самих хвиль при тій самій температурі.

Закон Кірхгофа: випромінювальна здатність ε будь-якого тіла дорівнює його коефіцієнту поглинання при заданих температурі Т і довжині хвилі λ: ε (λ, Т) = α (λ, Т).