20255

Теорія Релея розсіяння світла в газах. Криитка теорії Реле

Доклад

Физика

Теорія Релея розсіяння світла в газах. Розсіяння світла зміна характеристики потоку оптичного випромінювання світла при його взаємодії з речовиною. 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.

Украинкский

2013-07-25

75 KB

1 чел.

39. Теорія Релея розсіяння світла в газах. Криитка теорії Релея.

Розсіяння світла- зміна характеристики потоку оптичного випромінювання (світла) при його взаємодії з речовиною. Цими характеристиками можуть бути просторовий розподіл інтенсивності, частотний спектр, поляризація світла.

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

9678. Гончарные печи XIV-XV вв. на ремесленном посаде Сугдеи 49.5 KB
  Гончарные печи XIV-XV вв. на ремесленном посаде Сугдеи А.В. Джанов Крымский филиал Института археологии НАН Украины Поливная керамика позднего средневековья является наиболее ярким признаком для характеристики материальной культуры того или и...
9679. Информация и управление. Системы управления. Прямая и обратная связь. Замкнутая и разомкнутая система 37.5 KB
  Информация и управление. Системы управления. Прямая и обратная связь. Замкнутая и разомкнутая система. Преобразование, целенаправленная обработка информации - важнейший из информационных процессов. Преобразование информации о состоянии окружающ...
9680. Коаксіальний кабель 47.5 KB
  Коаксіальний кабель Коаксіальний кабель складається із двох циліндричних провідників, співвісно вставлених один в другий. Скоріш всього використовується центральний мідний провідник, покритий пластиковим ізолюючим матеріалом, поверх якого йде інший п...
9681. Кодирование информации. Единицы измерения 38 KB
  Кодирование информации. Единицы измерения. Единицы измерения количества информации. Для количественного выражения любой величины необходимо определить единицу измерения. Так, для измерения длины в качестве единицы выбран метр, для измерения массы..
9682. Класс TList - списки 57 KB
  Класс TList - списки Класс TList позволяет создать набор из произвольного количества элементов и организовать индексный способ доступа к ним, как это делается при работе с массивом. Списки отличаются от массивов двумя важными особенностями...
9684. Двумерные массивы Паскаля - матрицы 47.5 KB
  Двумерные массивы Паскаля - матрицы Положение элементов в двумерных массивах Паскаля описывается двумя индексами. Их можно представить в виде прямоугольной таблицы или матрицы. Рассмотрим двумерный массив Паскаля размерностью 3*3, то есть в ней...
9685. Измерение информации. Экспертные методы оценки информации 46 KB
  Измерение информации Каждый предмет или явление человек пытается охарактеризовать, для сравнения с подобными, его величиной. Не всегда это можно просто и однозначно сделать. Даже величины физических предметов можно оценивать по-разному...
9686. Информатизация общества. Основные этапы развития вычислительной техники 64.5 KB
  Информатизация общества. Основные этапы развития вычислительной техники. В истории развития цивилизации произошли несколько информационных революций, послуживших кардинальным изменениям в сфере обработки информации и информационных технологий...