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

37026. ПУЛЬТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 1023.5 KB
  Содержание I Техническое описание лабораторного модуля Назначение 4 Технические характеристики 4 Состав и конструктивное исполнение 4 Подготовка к работе 5 II Технические характеристики и основы программирования таймера Н5СХ Общие сведения 6 Подключение входных и Выходных сигналов 7 Программирование таймера Н5СХ 8 III Технические характеристики и основы программирования счётчика Н7СХ Общие сведения 16 Подключение входных и выходных сигналов 17 Программирование счётчика Н7СХ 18 IV Технические характеристики и основы...
37027. Весна пришла. Сценарий класного часа 17.01 KB
  Настя: Ребята мы сегодня поговорим об одном из прекрасных времен года о весне. Далее Настя рассказывает о праздниках весны какие праздники знают дети Рассказ о космонавте Ю. Настя Аня Полет Белки и Стрелки в космос был осуществлен 19 августа 1960 года когда одна из ракет стартовавшая с космодрома Байконур вывела на орбиту космический корабль Восток с собаками на борту. Настя Какой бывает весна 3.
37029. Что нами движет при выборе профессии. Классный час 18.3 KB
  Как вы думаете о чем сегодня пойдет речь Сегодня разговор наш будет о профессиональном самоопределении процессе и результате самостоятельного и сознательного выбора профессии. Означает ли это что к выбору профессии можно идти путем проб и ошибок А может надо сознательно готовить себя к будущей профессиональной деятельности Что мы имеем в виду когда произносим слово “профессия†Профессия понятие многозначное: общность всех людей занятых данным видом труда. Выбор профессии можно отнести к самым сложным от...
37031. В гостях у светофора 26.16 KB
  Игра Разрешается запрещается. Ребята давайте вспомним правила дорожного движения и поиграем в игру Разрешается запрещается. Если вы считаете что моё высказывание верное то говорите разрешается а если не верное то запрещается. Играть на мостовойзапрещается.