专业英语第15讲.ppt

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1、EnglishinOptoelectronicInformationTechnologyChapter2WaveOpticsWeconcludethischapterbyexaminingonemoreopticalphenomenonthatisbestexplainedbyawavetheoryoflight.我们再来研究一个可以更好的由光的波动理论解释的光学现象，从而结束本章的学习。Thistime,weansweraninterestingquestionaboutourphysicalworld—whyistheskyblue.现在，我们回答一个有趣的关于我们的自然界的问题——为什么

2、天是蓝色的。2.11ScatteringInaperfectlytransparent,homogeneous,andstructurelessmedium,abeamofparallellightproceedswithoutbroadeningorlateralspreading.在一个完全透明的、均匀且无定形的介质，一束平行光前进时不会变宽或者向侧向散播。Abeamoflightinavacuumbehavesthisway.Butallrealmaterialshavesomemolecularorcrystalstructureandarenotperfectlytransparen

3、ttovisiblelight.在真空中的光束具有这样的行为。但是所有的物质都具有一定的分子或晶体结构，并且对于可见光不是完全透明的。2.11ScatteringFurthermore,mostmaterialscontainimpurities;evenairhaswatervapor,dust,smoke,andotherminuteparticlessuspendedinit.此外，大多数的材料含有杂质；即使空气也含有水蒸气、灰尘、烟雾和其它一些极小的悬浮于其中的颗粒。Whenabeamoflight,suchasasearchlightbeam,passesthroughfogordu

4、st-ladenair,youcanseethebeamitselffromtheside.当一束光，例如一个探照灯的光束，穿过雾气或者充满灰尘的空气，你可以从侧面看到这个光束本身。2.11ScatteringWesaythatthelighthasbeenscattered;moleculesofairanditsimpuritieshaveabsorbedsomelightfromthebeamandthenreradiateitinotherdirections,aprocesswecallscattering.我们说这束光被散射了；空气分子和它的杂质吸收了光束中的一些光，再以其它的方向

5、辐射出去，这个过程我们称之为散射。Mostofthelighttravelsintheinitialbeamdirection,butsomeisscatteredtothesidesandevenbackwards.大部分光沿着最初的方向传播，但是一部分被向侧面甚至向后散射。2.11ScatteringThedetailsofthescatteringprocessdependontherelativesizeofthescatteringparticlescomparedwiththewavelengthoflight.Whentheparticlesthatcausethescatter

6、ingaresmallerthanthewavelengthoftheincidentlight,wehavewhatiscalledRayleighscattering.这个散射过程的细节取决于散射粒子相对于光的波长的相对尺寸。当引起散射的微粒的尺寸小于入射光的波长时，我们称之为瑞利散射。ThistypeofscatteringwasfirstexplainedbyLordRayleigh,whoshowedthatthescatteringwasproportionaltothefourthpowerofthefrequencyofthelight.这种类型的散射首先被瑞利勋爵所解释，他指

7、出散射与光的频率的四次方成正比。2.11ScatteringWecanseewhatthismeansbyexaminingasimplifiedversionofanexperimentforviewingRayleighscattering(Fig.2.42).Lightfromabrightsourceofwhitelightpassesthroughaglasstankandstrikes