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

13399. Використання джерел світла і тіні 12.85 KB
  Лабораторна робота № 14. Тема: Використання джерел світла і тіні. Мета: навчитись використовувати різні джерела світла. Обладнання: AutoCAD 2008 AutoCAD 2012 ПК. Теоретичні відомості: при виконанні ЛР можна скористатись відеоуроком Lesson_10 який можна знайти на спільному ресурс
13400. Робота з командами AutoCAD. Побудова базових об’єктів 1.25 MB
  Тема: Робота з командами AutoCAD. Побудова базових об’єктів. Мета: Закріпити знання команди line Ознайомитися з командами offset fillet та особливостями їх використання засвоїти прийоми побудови нескладного плану кімнати. Обладнання: ПК пр...
13401. Зміна стилю розмірності, виставлення лінійних розмірів в плані 124.5 KB
  Тема: Зміна стилю розмірності виставлення лінійних розмірів в плані. Мета: Навчитись створювати розмірний стиль та виставляти реальні розміри в плані приміщення. Розвивати навички побудови плану. Обладнання: ПК програмне забезп...
13402. Використання команд модифікації для зображення дверей та вікон. Вставка та створення блоків 153.5 KB
  Тема: Використання команд модифікації для зображення дверей та вікон. Вставка та створення блоків. Мета: Вдосконалити практичні навички роботи з командами редагування побудови подібних offset розширення extend обрізання trim. Отримати практичні навички...
13403. Створення шаблону рамки для креслень згідно із затвердженим стандартом 288.5 KB
  Тема. Створення шаблону рамки для креслень згідно із затвердженим стандартом. Мета: систематизувати практичні навички роботи з командами побудови та редагування ознайомитись з поняттям шару рівня та менеджером шарів ознайомитись зі зразками та мет
13404. Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту із розділу Механіка (10 кл.) 352.5 KB
  Тема: Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту із розділу Механіка 10 кл. Відносність спокою і руху Обладнання: 1 дошка на чотирьох роликах 2 візок і покажчик від приладу з кінематики і динаміки 3 модель підйомного крана. 1. На дошці яка мож...
13405. Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту із розділу Молекулярна фізика і термодинаміка (10 клас) 938.5 KB
  Тема: Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту із розділу Молекулярна фізика і термодинаміка 10 клас 1. Модель Штерна для визначення швидкості руху молекул газу Обладнання: обертальний диск демонстраційний метр сірники пластилін кінопроектор. ...
13406. Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту із розділу «Електричне поле» (10 кл) 2.08 MB
  Тема: Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту із розділу Електричне поле 10 кл Електризація діелектриків і провідників. Обладнання: 1 ізолюючий штатив з насадкою яка легко обертається; 2 палички: ебонітова із органічного скла металев...
13407. Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту з розділу «Електричний струм» (11 кл.). 4.05 MB
  Тема: Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту з розділу Електричний струм 11 кл.. 1. ЕРС. Внутрішній опір джерела струму. Закон ома для повного кола. Обладнання: 1гальванічний елемент демонстраційний 2 вольтметр демонстраційний з додатковим о...