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

51646. Трехмерное компьютерное моделирование 9.37 MB
  Работать с объектами можно именно в активном окне. В окне проекции Perspective Перспективный вид работает принцип центрального проецирования при котором трехмерность объекта сохраняется но объект имеет искажения. Следовательно строить и перемещать объекты мы будем в ортогональных видах а смотреть на результат своих трудов – в окне Perspective Перспективный вид.7 показано контекстное меню которое появляется при щелчке в окне проекции правой кнопкой мыши.
51648. Архитектурная 3D визуализация многоэтажного дома 1.87 MB
  Как я уже говорил архитектурная 3D визуализация в таких программах как 3ds mx Vry доступна многим. Во второй части урока мы рассмотрим Vry материалы и Vry освещение. Архитектурная 3d визуализация настройка Vry.Vry материалы и Vry освещение 14.
51653. Сценарий конкурса на Новый год 84.5 KB
  Действующие лица: Работник он же Царь Волшебник Царица Старший царевич Средний царевич Младший царевич Дьякписарь Невеста старшего царевича Невеста среднего царевича Гарем младшего царевича 35 девушек Дед Мороз Снегурочка Снежная королева Баба Яга Молодец из зала Выходит работник предприятия Раб.Царь: О Новый год скоро Хлопушечек прикупил постреляем на новогоднем вечере.Царь: Ты кто Откуда взялся Волшебник: Из хлопушки.