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光透過物質(zhì)形成光譜后的關(guān)系

發(fā)布時(shí)間:2020-10-12 09:10:58         點(diǎn)擊:3601

光與物質(zhì)相接觸時(shí),作用的性質(zhì)隨光的波長(或能量)及物質(zhì)的性質(zhì)而異。光可以透過物質(zhì),也可以被物質(zhì)吸收、反射、散射或發(fā)生偏振等。另一方面,當(dāng)物質(zhì)受到電磁輻射或其他能量(如電能或熱能)作用被激發(fā)后,又往往會以光的形式將能量釋放出來。這些光學(xué)光譜與物質(zhì)作用的相互關(guān)系,提供了建立光譜分析法的依據(jù)。

光透過物質(zhì)變成光譜的區(qū)別

光透過物質(zhì)變成光譜的區(qū)別

一、透射與散射

當(dāng)光通過透明介質(zhì)時(shí),它的速度在真空中較慢,說明光與該物質(zhì)發(fā)生了某種作用。在透射過程中,光只是引起了微粒的價(jià)電子相對于原子核的振動(dòng),從而引起微粒的周期性極化。極化所需要的能量()只是瞬時(shí)地被微粒所保留,當(dāng)物質(zhì)回到原來的狀態(tài)時(shí),又毫無保留地將能量()重新發(fā)射出來。在這個(gè)過程中沒有凈能量的變化,因此光的頻率不變,只是傳播速度減慢了。

如果介質(zhì)的粒子很小(例如離子、原子和分子等),由于破壞性干涉的結(jié)果,光束仍保持原來的傳播方向。但是,當(dāng)介質(zhì)的粒子較大(如聚合物分子、膠體微粒子等)時(shí),則因破壞性干涉不完全,將有一部分光沿其他方向傳播,形成散射現(xiàn)象。散射現(xiàn)象提供了建立散射濁度分析法、比濁度分析法及拉曼光譜分析法的依據(jù)。不過,拉曼光譜的拉曼散射不同于普通散射,它經(jīng)過了量子化的頻率變化。

二、折射與色散

光從一種透明介質(zhì)進(jìn)入另一種透明介質(zhì)時(shí),光束的方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象稱為光的折射。由折射定律可知:折射光線位于入射面內(nèi),入射角和折射角正弦之比,對二種一定的介質(zhì)來說,是一個(gè)和入射角無關(guān)的常數(shù)。

光的色散現(xiàn)象是1665年牛頓發(fā)現(xiàn)的。他令一束近乎平行的白光通過玻璃棱鏡,在棱鏡后的屏上得到一條彩色光帶。光的色散表明,不同顏色(波長)的光的折射率不同。即折射率是波長的函數(shù):n=f(2)。是幾種介質(zhì)的折射率n與波長關(guān)系的曲線。

波長增加時(shí)折射率n和色散率dn/dλ都減小,這樣的色散稱為正常色散。所有不帶顏色的透明介質(zhì),在可見光區(qū)域內(nèi),都表現(xiàn)止常色散,即紫光折射率比紅光折射率大些。所以用棱鏡產(chǎn)生的光譜,紫色一端要比紅色一端展開得大得多。還可看出,各種介質(zhì)的色散曲線的形狀都不--樣,所以不同材料做成的棱鏡,光譜對應(yīng)的譜線間隔不同。

光的透射,散射,折射和色散的研究促進(jìn)了許多光譜儀器的研發(fā),光譜儀器的出現(xiàn)使得很多東西變得便于檢測和分析,并且光的分析大多數(shù)都環(huán)保和快速,對方方面面的發(fā)展起到重大的作用。

 

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