ПРОХОЖДЕНИЕ СВЕТА ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО Дисперсия света Дисперсией

ПРОХОЖДЕНИЕ СВЕТА ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО

Дисперсия света Дисперсией света называются явления, обусловленные зависимостью показателя преломления вещества от частоты (или длины) световой волны. Эту зависимость можно охарактеризовать: где γ 0 -длина световой волны в вакууме. n=f(γ 0)

История открытия Экспериментально открыта Исааком Ньютоном в 1672 году, хотя теоретически доказана намного позднее. Один из самых наглядных примеров дисперсии - разложение белого цвета при прохождении его через призму.

Сущностью явления дисперсии является различие скоростей распространения лучей света c различной длиной волны в прозрачном веществе — оптической среде (тогда как в вакууме скорость света всегда одинакова, независимо от длины волны и следовательно цвета). Обычно, чем больше частота световой волны, тем больше показатель преломления среды для неё и тем меньше скорость волны в среде: у света красного цвета скорость распространения в среде максимальна, а степень преломления — минимальна, у света фиолетового цвета скорость распространения в среде минимальна, а степень преломления — максимальна.

Аномальная дисперсия Однако в некоторых веществах (например в парах йода) наблюдается эффект аномальной дисперсии, при котором синие лучи преломляются меньше, чем красные, а другие лучи поглощаются веществом и от наблюдения ускользают. Говоря строже, аномальная дисперсия широко распространена, например, она наблюдается практически у всех газов на частотах вблизи линий поглощения, однако у паров йода она достаточно удобна для наблюдения в оптическом диапазоне, где они очень сильно поглощают свет.

Закон Бугера-Ламберта-Бера Физический закон, определяющий ослабление параллельного монохроматического пучка света при распространении его в поглощающей среде. Закон выражается следующей формулой: -kλl I(l)=I 0 e

где I 0 — интенсивность входящего пучка, l — толщина слоя вещества, через которое проходит свет, kλ — показатель поглощения (не путать с безразмерным показателем поглощения κ , который связан с kλ формулой kλ=4πκ/λ, где λ — длина волны). Показатель поглощения характеризует свойства вещества и зависит от длины волны λ поглощаемого света. Эта зависимость называется спектром поглощения вещества.

История открытия закона Закон Бугера — Ламберта — Бера экспериментально открыт французским учёным Пьером Бугером в 1729 году, подробно рассмотрен немецким учёным И. Г. Ламбертом в 1760 году и в отношении концентрации C проверен на опыте немецким учёным А. Бером в 1852 году.

Поглощение света растворами Для растворов поглощающих веществ в непоглощающих свет растворителях показатель поглощения может быть записан как: kλ=χλС где χλ — коэффициент, характеризующий взаимодействие молекулы поглощающего растворённого вещества со светом с длиной волны λ, — концентрация растворённого вещества, моль/л. Утверждение, что χλ не зависит от С, называется законом Бера (не путать с законом Бэра). Этот закон предполагает, что на способность молекулы поглощать свет не влияют другие окружающие её молекулы этого же вещества в растворе. Однако, наблюдаются многочисленные отклонения от этого закона, особенно при больших С.