20234

Розсіяння світла в рідинах. Формула Ейнштейна – Смолуховського

Доклад

Физика

Розсіяння світла в рідинах. 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. Теорію пружного розсіяння світла розробив Ейнштейн базуючись на ідеях Смолуховського.

Украинкский

2013-07-25

90 KB

3 чел.

18. Розсіяння світла в рідинах. Формула Ейнштейна – Смолуховського.

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. Теорію пружного розсіяння світла розробив Ейнштейн, базуючись на ідеях Смолуховського. Ця теорія базується на припущенні, що розміри оптичних неоднорідностей в середовищі малі в порівнянні з довжиною світлової хвилі.

Знайдемо спочатку загальну формулу для розсіяння світла в рідинах. - з електродинаміки,

- флуктуюючий обєм, - поляризованість, - напруженість електричного поля,  - діелектрина проникн.

Зробимо уявний експеримент: об’єми рівні, але дають різну інтенсивність, і в результаті  повинна бути якась точка, де вони погасять один одного. Але такого не існує. Тому розсіяння відбувається на флуктуаціях. Нехай світло розсіюється на відхиленні , тоді  і напруженість розсіяного світла на цьому відхиленні буде таким  де  - кут між і напрямком розповсюдження розсіяної хвилі.  Інтенсивність: ,

Загальна формула ,    (1)

якщо врахувати, що  - увесь обєм, який розсіює. Ця формула справжується для поляризованого світла. Для неполяризованого світла (природного)  , де  - кут між напрямком розсіяного світла і падаючого. - інтенсивність розсіяного світла, - інтенсивність падаючого світла.

Теорія Ейнштейна-Смолуховського.

Нехай :.

Оскільки - флуктуації незалежні, то  (2)

З термодинамічної теорії флуктуації:  (3);  (4)

- коефіцієнт ізотермічної стисливості, - ізохорична теплоємність.

Тепер (4),(3) (2) (1). Коли будемо робити кількісну оцінку, то виявиться, що перший доданок у (2) становить 95%, другий 5% і ми ним нехтуємо. Таким чином ми отримуємо формулу Ейнштейна-Смолуховського: . Для неполяризованого світла:.

Висновки:1)Розсіяння відбувається лише на флуктуаціях. 2)3)Індикатриса розсіяння – симетрична ( розсіяння вперед =розсіянню назад).

Є декілька оцінок похідної  . Наприклад є модель Ейнштейна, яка базується на формулі

- формула Моссоті. Можна показати, що користуючись цією формулою


υ
υ υ

EMBED Equation.3  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69716. Виділення пам’яті для об’єктів 42 KB
  Використовуючи оператора new, можна динамічно виділяти пам’ять для об’єктів. В цьому випадку оператора поверне покажчик на створений об’єкт. Динамічно створений об’єкт нічим не відрізняється від інших. При його створенні також викликається конструктор...
69717. Стандартні виключення 27.5 KB
  Всі конструктори і методи мають специфікацію, що забороняє генерацію виключень. Функція-метод what() видає рядок-повідомлення про помилку. Передбачається, що виключення типу logicerror сигналізують про помилки в логіці програми, наприклад про невиконання деякої умови.
69718. Вкладені блоки try-catch 28 KB
  При обробці дійсно складних виключень, ви можете зацікавитися можливістю вкладати блоки try і оператори catch всередину інших операторів catch. C++ допускає вкладені блоки try, іншими словами, ви можете згенерувати нове виключення при обробці попереднього.
69719. Обробка несподіваних виключень 27.5 KB
  У програмі оголошені функції badnews, solver і main. Прототип функції solver перераховує виключення, що генеруються в цій функції. Проте ця функція генерує несподіване виключення, коли викликає функцію badnews.
69720. Неспіймані виключення 26.5 KB
  Не дивлячись на найвідчайдушніші спроби обробити виключення, бувають випадки, коли необхідно припинити виконання програми. Відновлення після таких виключень (а також фатальних) неможливе. C++ дозволяє використовувати функції terminate...
69721. Обмеження виняткових ситуацій 29.5 KB
  Обмеження виняткових ситуацій Програміст може обмежити типи виняткових ситуацій які може генерувати функція в інших місцях програми. Фактично можна взагалі заборонити функції генерувати які б то не було виняткові ситуації.
69722. Двійковій режим потоку введення-виведення 22.5 KB
  Метод записує count символів символьного масиву str в потік даних. Ніякі символи-роздільники не впливають на вивід. Він також повертає посилання на потік, тому після операції можна перевірити стан потоку.
69723. Захищене наслідування 23.5 KB
  До базового класу можна застосовувати механізм захищеного наслідування. При цьому всі відкриті і захищені члени базового класу стають захищеними членами похідного класу. Розглянемо приклад.
69724. Множинне наслідування 22 KB
  Похідний клас може одночасно успадковувати властивості декілька базових Наприклад, в програмі, приведеній нижче, клас derived успадковує властивості класів base1 і base2.