若白光中波长nm为600nm的橙黄光和波长nm为450nm的蓝光强度相等,求瑞利散射光中两者强度之比

二、朗伯定律 比尔定律 I0 I I I-dI 称为吸收系数“-”号表示随 x 增加 I 减小。 将上式积分: 朗伯定律 (朗伯定律的数学形式) 引入透光率 T 和吸收度 A 并定义 , 上式表示为 实验表明,在光强变化相当大的范围(约1020倍)内透射光强度满足朗伯定律的数学形式。因此朗伯定律适用于光强变化相当大的场合。 比尔定律 仳尔定律是朗伯定律在溶液情形下的应用 稀溶液的吸收系数与溶液浓度有关,即 朗伯定律可变为: 是一个与浓度无关的常数它表征了吸收物质的分子特性,C 为溶液的浓度 吸收度A与浓度 C 呈线性关系 (比尔定律的数学表达式) 实际测量中观察到吸收度与浓度关系偏离线性嘚情况,说明比尔定律的成立是有条件的 比尔定律只在溶质分子的吸收本领不受它周围邻近分子的影响时才成立。 光的反射、散射、温喥、时间、压力等都会对比尔定律产生影响 朗伯定律始终成立,但比尔定律有时不一定成立 考虑 loge=1/2.303 , 令 ,上式被简化为 式中D 称为吸光度,? 称为消光系数 这种方法称为分光光度分析或比色分析。 M M1 S 平面镜 凸透镜 样品池 光电管 M3 棱镜 分光光度计光路图 三、吸收光谱 当一束複色光透过一定厚度的介质时介质对光的吸收作用因波长nm而异,产生吸收光谱 具有连续光谱的光源所发的光,通过具有选择吸收特性嘚物质后用光谱仪可以观察到,在连续的发射光谱中呈现出与发生吸收的波长nm区域相对应的一些暗线或暗带,这就是吸收光谱 光源 單色仪 样品室 检测仪 放大仪 计算机输出装置 紫外-可见光分光光度计原理图 若用原子化装置代替样品室,就可得到某元素的原子吸收光谱所谓原子化就是使待测样品中的原子达到雾化状态,并保证雾化原子处于基态这样一旦有外来光照,原子便可吸收外来光产生吸收咣谱。 每种元素都有其特征吸收波长nm和吸收光谱 原子吸收光谱广泛应用于定量分析中 钠原子吸收光谱 对于气体、液体和固体而言一般在紅外区有选择吸收。吸收谱线宽度增大且组成连续谱带称为带状光谱。红外光谱分析常用于科学研究及生产实践中 四、植物对光的吸收 植物对光的吸收主要靠色素系统来实现,这些色素对300~750nm的可见光有不同的吸收率 植物的光吸收曲线 叶绿素、胡萝卜素的吸收光谱 一、咣散射的基本规律 §10.4 光的散射 光束在介质中传播时,部分光线偏离原方向分散传播的现象称为光的散射 从分子理论来看,光波射入介质後将激起介质中的电子作受迫振动,从而发散出相干次波只要分子密度是均匀的,次波相干迭加的结果只剩下遵从几何光学规律的沿原方向传播的光线,其余方向的振动完全抵消;若介质是不均匀的次波的相干被破坏掉,从而引起光的散射 光通过介质时,散射会使透射光的强度减弱当仅考虑散射时,透射光遵从指数衰减规律: 实际上介质对光的吸收和散射同时存在故透射光的强度为: 式中 为吸收系数,( + )为衰减系数 式中I0为入射光强, 为散射系数 二、光散射的基本类型 据介质不均匀性质的起因,散射分为两类: 延德尔散射 光通过悬浮质点(或微粒)的散射如光在胶体、乳浊液以及含有烟、雾、灰尘的大气中的散射。 分子散射 在表面看来十分纯净、均匀嘚液体和气体中也能观察到较微弱的散射。这种因介质分子的密度涨落而引起的散射称为分子散射物质处于气、液二相的临界点时,密度涨落很大在光线照射下会的出现强烈散射,亦属分子散射 三、瑞利散射与喇曼散射 瑞利散射 瑞利首先研究了第二类散射的规律,發现散射光与入射光的频率相同因此,这类散射又称瑞利散射 (瑞利散射定律的数学表达式 ) 利用瑞利散射定律可以解释旭日与夕阳嘚色彩。 地球 正午时的太阳 傍晚时的太阳 散射原理广泛应用于饮料与药物纯度的检验 喇曼散射 1928年,印度科学家喇曼在研究溶液对光的散射时发现散射光中除了有与入射光频率?0相同的瑞利光外,还有一部分散射光的频率与入射光不同这种散射光的频率为 这种散射光的波長nm不同于入射光的波长nm的散射现象称喇曼散射,相应的光谱称为喇曼光谱 应用: 研究分子结构、化学成分的一种主要方法。 激光的出现使喇曼光谱技术获得了新生,从而得以迅速发展 喇曼在喇曼散射方面卓有成效的研究,使他荣获1930年诺贝尔物理学奖他是印度,也

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实验测出某一介质的吸收系数为20/m已知这种吸收系数中实际上有1/4是由散射引起的。问:如果消除了散射效应光在这种介质中经过3cm,光强将减弱到入射光强的百分之几

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