Реферат Молекулярное (рэлеевское) рассеяние света в газах и жидкостях: рассеяние на больших частицах (Рэлея-Ми)



Скачать 148.41 Kb.
страница1/6
Дата02.05.2018
Размер148.41 Kb.
#338
Название файлаМолекулярное (рэлеевское) рассеяние света в газах и жидкостях рассеяние на больших частицах (Рэлея-Ми).docx
Учебное заведениеБелорусский Государственный Университет
ТипРеферат
  1   2   3   4   5   6

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра физической информатики и атомно-молекулярной физики

Реферат


Молекулярное (рэлеевское) рассеяние света в газах и жидкостях: рассеяние на больших частицах (Рэлея-Ми)

студента IV курса

Ракетокович С.П.
Преподаватель

Урмах В.Ф.


МИНСК 2013

Содержание

Введение 3

1 Формула Рэлея 4

2 Молекулярное рассеяние 6

3 Поляризация рассеянного света 9

4 Ослабление узкого светового пучка 10

5 Рассеяние Ми 11

6 Распределение интенсивности по углам и поляризация излучения в рассеянии Ми 12

Заключение 14

Список использованных источников 15



Введение
С классической точки зрения рассеяние света состоит в том, что световая волна, проходящая через вещество, вызывает колебания электронов в атомах (молекулах). Эти электроны возбуждают вторичные волны, распространяющиеся по всем направлениям. При этом вторичные волны оказываются когерентными между собой и поэтому интерферируют.

Теоретический расчет приводит к следующему выводу: в случае однородной среды вторичные волны полностью гасят друг друга во всех направлениях, кроме направления распространения первичной волны. В силу этого перераспределения света по направлениям, т. е. рассеяния света в однородной среде, не происходит.

Иначе обстоит дело при распространении света в неоднородной среде. В этом случае световые волны, дифрагируя на мелких неоднородностях среды, дают дифракционную картину в виде довольно равномерного распределения интенсивности по всем направлениям. Это явление и называют рассеянием света.

Примерами таких сред с явно выраженной оптической неоднородностью могут служить так называемые мутные среды. К их числу относятся аэрозоли (дым, туман), коллоидные растворы, матовые стекла и др., содержащие мелкие частицы, показатель преломления которых отличается от показателя преломления окружающей среды.





  1. Формула Рэлея

Equation Chapter (Next) Section 1

Первым наблюдал в лабораторных условиях рассеяние света на частицах, малых по сравнению с длиной волны видимого света, Тиндаль. Он обратил внимание на то, что рассеянный под различными углами свет отличается от первоначального белого цвета синим оттенком, а свет, рассеянный под углом π/2 относительно направления падающего света, полностью или почти полностью линейно поляризован.

Тиндаль высказал предположение, что голубой цвет неба, возможно, объясняется рассеянием солнечного света на пылинках, взвешенных в атмосфере Земли.

Во многих случаях наблюдается интенсивное рассеяние света


вследствие естественно возникшей оптической неоднородности. Сильное рассеяние света мутной средой носит обычно название явления Тиндаля.

Изучение рассеяния в мутных средах, где размеры частиц малы по сравнению с длиной волны, привело к установлению некоторых общих закономерностей, экспериментально открытых Тиндалем и рядом позднейших исследователей и теоретически объясненных Рэлеем.

Представление об этих закономерностях можно получить на следующем простом опыте.

Пучок интенсивного света направляется на прямоугольную кювету, наполненную водой, которую сделали мутной, прибавив к ней несколько капель молока. След светового пучка будет ясно виден в воде.




Рисунок .1 Схема наблюдения рассеяния в мутных средах
При наблюдении сбоку (в направлении А, рис.1.1) рассеянный свет имеет более голубой оттенок, чем свет источника S; наоборот, свет, прошедший сквозь кювету (в направлении В), обогащен длинноволновым излучением и при достаточной толщине кюветы имеет красноватый оттенок.

При наблюдении рассеянного света под прямым углом (θ = π/2) к


первичному пучку через поляризатор N обнаруживается, что рассеянный свет линейно поляризован, хотя первоначальный свет, идущий от S, естественный. Направление электрического вектора в рассеянном свете перпендикулярно к плоскости, проходящей через направление первичного пучка и направление наблюдения.

Если оценить интенсивность света, рассеянного по разным направлениям, то она окажется симметричной относительно оси первичного пучка и относительно линии, к ней перпендикулярной (рис. 1.2).


Кривая, графически показывающая распределение интенсивности
рассеянного света по разным направлениям, носит название индикатрисы рассеяния. При естественном падающем свете индикатриса рассеяния имеет вид, показанный на рис. 1.2, и выражается формулой

\* MERGEFORMAT (.)

Пространственная индикатриса получается вращением кривой относительно оси ВВ.

Рэлей произвел расчет интенсивности света, рассеянного на сферических частицах, размеры которых малы по сравнению с длиной волны падающего света, и нашел, что для первоначального естественного света интенсивность рассеянного света равна

\* MERGEFORMAT (.)

Здесь N — число частиц в рассеивающем объеме, V' и ε — объем и диэлектрическая проницаемость частицы, ε0 диэлектрическая проницаемость среды, в которой взвешены частицы, θ - угол рассеяния, I0 — интенсивность падающего света, L — расстояние от рассеивающего объема до точки наблюдения.

Формула Рэлея (1.2) описывает перечисленные закономерности. Интенсивность рассеянного света оказывается обратно пропорциональной четвертой степени длины волны, что находится в соответствии с измерениями и может объяснить голубой цвет неба. Закон I ~ 1/λ4 носит название закона Рэлея.


Рисунок 1. Индикатриса рассеяния частицами, малыми по сравнению с λ
Из формулы (1.2) следует также, что интенсивность рассеянного света пропорциональна квадрату объема рассеивающей частицы или шестой степени радиуса сферической частицы.

Формула Рэлея содержит множитель , который может служить мерой оптической неоднородности. Если , то оптическая неоднородность исчезает и вместе с ней исчезает и рассеянный свет (I = 0). Такая мера оптической неоднородности относится не обязательно к малым частицам, но может служить для характеристики оптической неоднородности и в других случаях.

Казалось, что голубой цвет неба можно объяснить явлением рассеяния света на пылинках, однако опыты показали, что это не так, ибо и в чистой атмосфере, лишенной пыли (высокогорные обсерватории), наблюдается еще более насыщенная голубизна неба и поляризация его света. Дальнейшие теоретические и экспериментальные исследования показали, что все эти эффекты объясняются молекулярным рассеянием света в воздухе.



  1. Скачать 148.41 Kb.

    Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6

Похожие:

Реферат Молекулярное (рэлеевское) рассеяние света в газах и жидкостях: рассеяние на больших частицах (Рэлея-Ми) iconОбщая характеристика эпохи Просвящения Просвещение
Новом Заветах. Это и отделение Творцом света от тьмы, и определение самого Бога как Света. Сама христианизация подразумевает просвещение...
Реферат Молекулярное (рэлеевское) рассеяние света в газах и жидкостях: рассеяние на больших частицах (Рэлея-Ми) iconРеферат по дисциплине: «Физические характеристика вредных производственных факторов» На тему: «Методы регистрации заряженных частиц»
Основным детектором частиц долгое время была пластинка, с нанесенным на нее слоем сернистого цинка. Частицы регистрировались глазом...
Реферат Молекулярное (рэлеевское) рассеяние света в газах и жидкостях: рассеяние на больших частицах (Рэлея-Ми) iconГазы нефтяные попутные
Во многих газах нефтяных попутных присутствуют сероводород и негорючие компоненты: азот, углекислый газ, а также редкие газы – He,...
Реферат Молекулярное (рэлеевское) рассеяние света в газах и жидкостях: рассеяние на больших частицах (Рэлея-Ми) iconЗакон больших чисел
Пусть событие а может произойти в одном испытании, вероятность которого Pα достаточно мала
Реферат Молекулярное (рэлеевское) рассеяние света в газах и жидкостях: рассеяние на больших частицах (Рэлея-Ми) iconКогерентные волны. Интерференция света. Условия максимума и минимума интерференции

Реферат Молекулярное (рэлеевское) рассеяние света в газах и жидкостях: рассеяние на больших частицах (Рэлея-Ми) iconЗагрязнение биосферы отходами животноводства
Крупномасштабное животноводство и современные средства удаления больших количеств твердых отходов этой отрасли создают опасность...
Реферат Молекулярное (рэлеевское) рассеяние света в газах и жидкостях: рассеяние на больших частицах (Рэлея-Ми) icon27. Диффузия в газах. Нестационарная диффузия Диффузией
Для количественного описания этого явления используют понятие диффузионного потока. Диффузионный поток можно выразить через массу...
Реферат Молекулярное (рэлеевское) рассеяние света в газах и жидкостях: рассеяние на больших частицах (Рэлея-Ми) icon300 млн чел вот о них и пойдёт речь в данном докладе
Наша страна является одной из самых больших стран, не только по размерам принадлежащей нашей необъятной родине террирории, но и по...
Реферат Молекулярное (рэлеевское) рассеяние света в газах и жидкостях: рассеяние на больших частицах (Рэлея-Ми) iconПриродоохранная деятельность организаций апк
И это объяснимо, поскольку при относительно низком уровне развития производительных сил, больших возможностях саморегуляции биосферы...
Реферат Молекулярное (рэлеевское) рассеяние света в газах и жидкостях: рассеяние на больших частицах (Рэлея-Ми) iconКонтрольные вопросы 2 Почему при уменьшении и увеличении растрового изображения ухудшается его качество?
...




База данных защищена авторским правом ©refnew.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Теоретические основы
Методические указания
Методические рекомендации
Лабораторная работа
Рабочая программа
Общая характеристика
Теоретические аспекты
Учебное пособие
Практическая работа
История развития
Самостоятельная работа
Пояснительная записка
Дипломная работа
Методическая разработка
Общие положения
Экономическая теория
Исследовательская работа
Физическая культура
Методическое пособие
Федеральное государственное
Общая часть
Теоретическая часть
Направление подготовки
Общие сведения
Конституционное право
Техническое задание
Управления государственных
Общие вопросы
государственное бюджетное
Образовательная программа
Организация работы
Выпускная квалификационная
Российская академия
Понятие сущность
Правовое регулирование
Усиление колониальной
реакция казахского
Техническое обслуживание
Основная часть
программное обеспечение
Обеспечение безопасности
прохождении производственной
Экономическая безопасность
образовательное частное
Теория государства
курсовая работа
академия народного
Административное право
Название дисциплины