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

63171. СТАНОВЛЕННЯ ДЕРЖАВИ З ЦЕНТРОМ У КИЄВІ 42.97 KB
  Рюрик помер у Новгороді залишивши малолітнього сина Ігоря на руках його вихователя Олега. Виступ учня Правління Олега. Він вважав що Аскольд став жертвою змови київських прибічників язичництва: Убивство Аскольдове найбільш вірогідне що хрещення тому причиною було...
63172. Право. Норми права. Правовідносини 29.03 KB
  Мета: розкрити зміст поняття права визначити його особливості поміж інших соціальних норм; розтлумачити основні ознаки права; розвивати вміння учнів робити порівняльний аналіз фактів понять та подій соціального буття...
63173. Освоєння давньою людиною теренів Європи 22.56 KB
  Мета: Показати основні зміни навколишнього середовища в льодовиковий період їхній вплив на розвиток людини її господарське життя; формувати навички встановлення причиннонаслідкових звязків.
63174. Поява людини сучасного типу 22.56 KB
  Мета: ознайомити учнів із зовнішнім виглядом розселенням основними заняттями людини сучасного типу; схарактеризувати нові форми людського суспільства; визначити роль кроманьйонця в еволюції людини...
63175. Зміцнення Київської держави 37.81 KB
  Князь роки Внутрішня політика Зовнішня політика Ольга 945-964. Питання на активізацію пізнавальної діяльності учнів: за що княгиня Ольга була названа наймудрішою серед людей і визнана церквою Святою...
63176. Людина і закон 36.1 KB
  Обладнання матеріали: Конституція України; для прикладу будьякі закони й і кодекси України підзаконні акти; часопис Відомості Верховної Ради України газети Голос України або Урядовий курєр.
63177. Виникнення рільництва і скотарства 25.23 KB
  Очікувані результати: Після цього уроку учні зможуть: називати хронологічні межі палеоліту неоліту енеоліту та часів бронзового віку; основні заняття людей за різних періодів первісного суспільства...
63178. СУСПІЛЬНИЙ УСТРІЙ ТА ГОСПОДАРСЬКЕ ЖИТТЯ КИЇВСЬКОЇ РУСІ У ІХ-Х СТ 29.38 KB
  Мета: висвітлити суть і значення розквіту Київської Русі у IX XI ст. ознайомити із соціальним та господарським життям Київської Русі розкрити значення розвитку ремісничих професій і їх вплив на розквіт держави...
63179. Юридична відповідальність. Особливості юридичної відповідальності неповнолітніх 23.96 KB
  Розкрити зміст понять юридичної відповідальності крайньої необхідності необхідної оборони; ознайомити з видами юридичної відповідальності та конституційними принципами юридичної відповідальності...