20232

Молекулярне розсіяння світла на флуктуаціях густини

Доклад

Физика

Молекулярне розсіяння світла на флуктуаціях густини. Розсіяння світла – це зміна якоїсь характеристики потоку оптичного випромінювання світла при його взаємодії з речовиною. Розсіяння буває двох типів: молекулярне довжина розсіяного світла = довжині падаючого світла. Якщо енергія випромінювання фотона = енергії поглинутого то розсіяння св називається Релеївським або пружнім.

Украинкский

2013-07-25

77.5 KB

24 чел.

16.Молекулярне розсіяння світла  на флуктуаціях густини.

Розсіяння світла – це зміна якоїсь характеристики потоку оптичного випромінювання (світла) при його взаємодії з речовиною. Цими характеристиками можуть бути просторовий розподіл інтенсивності, частотний спектр, поляризація світла. Розсіяння буває двох типів:

- молекулярне (довжина розсіяного світла = довжині падаючого світла). Воно характеризує міжмолекулярну взаємодію.

- комбінаційне (повязане з коливанням і обертанням молекули). Воно характеризує внутрішню динаміку теплового руху коливання атомів в молекулах (довжина падаючого світла не дорівн. довжині розсіяного).

Якщо енергія випромінювання фотона = енергії поглинутого (), то розсіяння св називається Релеївським, або пружнім. При  розсіяння світла супроводжується перерозподілом енергії між випроміненням і речовиною і назив непружнім.

Треба зазначити, що  де d  - розмір системи.

Релей розглянув кожну частинку як диполь, який взаємодіє з електричним полем світлової хвилі. Модель атома – це ядро та електрони, при взаємодії з зовнішнім полем електрон зміщуюється утворюючи диполь. Він є джерелом вторинних хвиль, і при взаємодії з полем починає випромінювати.

У нас монохроматичне світло: . Напруженість в точці А:

. Де φ – кут між радіус-вектором і диполем,

r  - радіус-вектор проведений з точки спостереження А до диполя.

Інтенсивність . У нас є об‘єм у якому  N молекул, N=N0V, де N0 – чисельна  густина (к-ть молекул в одиниці об‘єму), тоді  - ф-ла Релея

Якщо підставимо - тоді отримаємо ф-лу Релея через λ.

Треба відмітити, що розсіюючі об‘єми рівні по розмірам, а розсіюють по –різному, бо к-ть молекул неоднакова, тому :

Процес розсіяння іде лише тому, що число молекул – флуктуюча величина.

Причини розсіяння – флуктуації числа частинок або густини в рівних об‘ємах

інтенсивність :

- формула Релея для розсіяння світла в газах. Для ідеального газу формула (2).

Запишемо знову ф-лу Релея:

Будемо рухати детектор в площині XY . Кут розсіяння – це кут між напрямом розповсюдження світла та радіус-вектором від точки спостереження до зразка.

Для природного світла:   тобто

Індикатриси розсіяння:

Для ізотропного розсіяння (А)          для випадку з  (В)

  Мал1     мал2

Малюнок 1 +малюнок 2

Індикатриса релеївського розсіяння в газах (вона симетрична)

Висновки з т Релея:

  1.  Розсіяння світла відбувається на флуктуаціях густини або числа частинок – нема флуктуації – нема розсіяння.
  2.  Інтенсивність розсіяного світла обернено пропорційне λ4.
  3.  Інтенсивність розсіяння світла вперед рівне розсіянню назад (див мал1+мал2)
  4.  Інтенсивність релеївського розсіяння симетрична відносно площини, яка перпендикулярно перетинає  вісь розповсюдження світла в точці, в якій знаходиться розповсюджувач.

Критика теорії Релея

Теорія Релея не працює коли ми розглядаємо щільні гази або особливі точки (або підходимо до критичної точки), тоді  

а) розсіяння вперед > розсіяння назад

в) збільшується розсіяння на малі кути (при підході до критичної точки).


φ

А

Z

Y

X

EMBED Equation.3  

φ

Θ

T0

22

n

T


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

64426. Створення вихідного матеріалу та гібридів соняшнику з підвищеним вмістом гліцеридів пальмітинової кислоти в олії 408.5 KB
  Оптимальним вирішенням важливого наукового завдання щодо створення гібридів соняшнику з підвищеним вмістом гліцеридів пальмітинової кислоти є генетичне поліпшення культури що дозволяє одержувати високоякісні олії...
64427. ВІТРАЖ ЦИВІЛЬНОЇ БУДІВЛІ ЯК ФАКТОР ЗМІНИ ТЕМПЕРАТУРИ ПОВІТРЯ ПРИМІЩЕННЯ ЗА ЛІТНІХ УМОВ 787.5 KB
  Нерідко в приміщеннях з вітражами виникають дискомфортні умови в літній період такі як підвищена температура внутрішнього повітря висока температура поверхонь світлопрозорого огородження негативний вплив на людину теплового опромінювання з боку вітража.
64428. Поліпшення діяльності підприємств автосервісу на основі оптимізації виробничих процесів 252 KB
  За сучасних умов робота підприємств автосервісу ПАС має бути спрямована на найбільш повне задоволення споживачів шляхом надання різноманітних якісних послуг які б позбавили споживача від усіх проблем пов’язаних з використанням автомобіля за прийнятну для споживачів ціну.
64429. Покращення діяльності підприємств автосервісу на основі оптимізації виробничих процесів 157.5 KB
  Необхідність філософського аналізу ціннісних установок особистості в освітньому процесі полягає не тільки в тому аби втілити до досліджень філософії новий аспект а й тому що такий аналіз освіти перебуває...
64430. ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ КОНКУРЕНТОСПРОМОЖНОСТІ ПРОДУКЦІЇ АПК УКРАЇНИ НА ЗОВНІШНІХ РИНКАХ 303 KB
  В сучасних умовах посилення глобалізації світових господарських зв’язків питання забезпечення конкурентоспроможності продукції АПК у сфері зовнішньої торгівлі належить до пріоритетних завдань національного економічного розвитку.
64431. НАУКОВЕ ОБҐРУНТУВАННЯ МЕТОДОЛОГIÏ ФОРМУВАННЯ ТА КОНТРОЛЮ ЯКОСТI ДИСПЕРСНИХ СИСТЕМ ПРОДУКТIВ ПЕРЕРОБЛЕННЯ ПЛОДIВ ТА ОВОЧIВ 372 KB
  Окисленi форми речовин редокссистеми морквяного соку Вiдновленi форми речовин редокссистеми морквяного соку Окисленi форми речовин редокссистеми капустяного соку Вiдновленi форми речовин редокссистеми капустяного соку...
64432. ПРАВОВИЙ СТАТУС СУБ’ЄКТІВ АДМІНІСТРАТИВНОГО СУДОЧИНСТВА 134 KB
  Теорія та практика адміністративного судочинства надають особливого значення важливому елементу структури адміністративнопроцесуальних відносин суб’єктам які згідно із Законом мають статус учасників судового процесу.
64433. УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ МІКРОДУГОВОГО ОКСИДУВАННЯ СПЛАВІВ АЛЮМІНІЮ У ЛУЖНИХ СЕРЕДОВИЩАХ 549 KB
  Поширене застосування алюмінію і його сплавів як сучасних конструкційних матеріалів та носіїв для активних систем різноманітного призначення обумовлено особливостями їх фізикомеханічних та хімічних властивостей.
64434. СТАНОВЛЕННЯ БІПОЛЯРНОСТІ СВІТОВОГО ВАЛЮТНОГО РИНКУ ЯК ФАКТОР ВАЛЮТНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ 260 KB
  Зі створенням валютної системи в рамках Європейського Союзу та введенням в обіг спільної грошової одиниці в межах світової економіки виникає принципово нова система валютних відносин що базується на функціональній взаємодії двох основних...