《光的吸收》PPT课件

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1、7.2光的吸收(Absorptionoflight)所谓光的吸收，就是指光波通过介质后，光强度减弱的现象。由上节的讨论可知，光的吸收可以通过介质的消光系数描述。/00.9970.9980.9991.0001.0011.0021.0030.050.100.9751.0001.025n2光吸收是介质的普遍性质，除了真空，没有一种介质能对任何波长的光波都是完全透明的，只能是对某些波长范围内的光透明，对另一些范围的光不透明。所谓透明，并非没有吸收，只是吸收较少。所以确切地说,石英对可见光吸收很少，而对(3.5～5.0)m的红外光有强烈的吸收。7.2光的吸

2、收(Absorptionoflight)7.2.1光吸收定律(Absorptionlawoflight)光在均匀介质中传播，经过薄层dl后，由于介质的吸收，光强从I减少到(I-dI)。朗伯总结了大量的实验结果指出,dI/I应与吸收层厚度dl成正比,即有K为吸收系数,负号表示光强减少。ldlII0I0是l＝0处的光强，这个关系式就是著名的朗伯定律或吸收定律。实验证明，这个定律是相当精确的,并且也符合金属介质的吸收规律。求解上面微分方程可得：7.2.1光吸收定律(Absorptionlawoflight)若引入消光系数描述光强的衰减，则吸收系数K与消光系数

3、有如下关系：7.2.1光吸收定律(Absorptionlawoflight)由此，朗伯定律可表示为各种介质的吸收系数差别很大，对于可见光，金属的K106cm-1，玻璃的K10-2cm-1，而一个大气压下空气的K10-5cm-1。7.2.1光吸收定律(Absorptionlawoflight)吸收系数K是波长的函数，根据K随波长变化规律的不同，将吸收分为一般性吸收和选择性吸收。7.2.1光吸收定律(Absorptionlawoflight)一般性吸收：在一定波长范围内,若吸收系数K很少，并且近似为常数。选择性吸收：如果吸收较大,且随波长有显著变化。在

4、~曲线中，在0附近是选择性吸收带，而远离0区域为一般性吸收。7.2.1光吸收定律(Absorptionlawoflight)/00.9970.9980.9991.0001.0011.0021.0030.050.100.9751.0001.025n2当白光射到红玻璃上时，只有红光能够透过，我们看到它呈红色。如果红玻璃用绿光照射，玻璃看起来将是黑色。例如，在可见光范围内，一般的光学玻璃吸收都较小，且不随波长变化，属一般性吸收，而有色玻璃则具有选择性吸收。7.2.1光吸收定律(Absorptionlawoflight)普通光学材料在可见光区都是相当透

5、明的，它们对各种波长的可见光都吸收很少。但是在紫外和红外光区,它们则表现出不同的选择性吸收。7.2.1光吸收定律(Absorptionlawoflight)在制造光学仪器时,必须考虑光学材料的吸收特性。例如，紫外光谱仪中的棱镜、透镜需用石英制作,而红外光谱仪中的棱镜、透镜则需用萤石等晶体制作。几种光学材料的透光波段光学材料波长范围/nm光学材料波长范围/nm冕牌玻璃350~2000萤石(GaF2)125~9500火石玻璃380~2500岩盐(NaCl)175~14500石英玻璃180~4000氯化钾(KCl)180~230007.2.1光吸收定律(Abso

6、rptionlawoflight)溶液的吸收系数与浓度有关,比尔在1852年指出,溶液的吸收系数K与其浓度c成正比，K＝c,此处的是与浓度无关的常数。在溶液中的光强衰减规律为该式即为比尔定律。7.2.1光吸收定律(Absorptionlawoflight)应当指出，尽管朗伯定律总是成立，但比尔定律的成立却是有条件的：只有在物质分子的吸收本领不受它周围邻近分子的影响时，比尔定律才正确。OHHOHHOHH7.2.1光吸收定律(Absorptionlawoflight)当浓度很大，分子间的相互作用不可忽略时,比尔定律不成立。7.2.2吸收光谱(Absorpt

7、ionspectrum)介质的吸收系数及随光波长的变化关系曲线称为该介质的吸收光谱。光源吸收物质分光仪使一束连续光谱的光通过有选择性吸收的介质，再通过分光仪，即可测出在某些波段上或某些波长上的光被吸收，形成吸收光谱。气体吸收光谱的特点是：吸收光谱是清晰、狭窄的吸收线,吸收线的位置正好是该气体发射光谱线的位置。598.59588.99330.29330.23285.30285.28/nm7.2.2吸收光谱(Absorptionspectrum)对于单原子气体,这种狭窄吸收线的特点更为明显.例如氦、氖等惰性气体及钠等碱金属蒸气的吸收光谱。气体吸收的另一个主

8、要特点是吸收和气体的压力、温度、密度有关，一般是气体密度愈大，它对