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光的吸收的吸收定律

归档日期:08-22       文本归类:光学迷彩涂料      文章编辑:爱尚语录

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  1729年P.布给从实验中得出吸收定律,1760年J.H.朗伯用一个简单的假设推出相同的结果。假设频率为v,光强为I 的单色准直光束在物质中垂直经过厚度为dl的薄层时,光强的减弱dI正比于I与dl的乘积,

  Io表示光束刚进入物质中时的光强,l表示光束垂直通过的物质层的厚度,c 称为物质对该频率光的线性吸收系数,其值可由实验测定。式(1)称为布给-朗伯定律。 布给从实验观察中曾指出,对于光的吸收,重要的不是物质层的厚度而是光通过的物质层中包含的吸收物质的质量,1852年A.比尔用实验证明,对于气体或溶解于不吸收的溶剂中的物质,线性吸收系数c 正比于单位体积中的吸收分子数,也就是正比于吸收物质的浓度с,

  式中x与浓度无关的比例常数。 布给-朗伯定律广泛成立,而比尔定律则在许多情形下不成立。实际上c正比于浓度с的关系只是在分子的吸收与分子间的相互作用无关时才成立,但在许多情形分子的吸收性能是与浓度有关的。对于实际气体以及许多溶液,例如弱电解质溶液、染料的水溶液等,都存在偏离比尔定律的情况。

  也有一些物质,当其中传播的光束非常强时,吸收系数c变成与光强I有关,这时吸收成为非线性的(I与Io间关系是非线性的)。这种情况有时是由于很大一部分吸收物质的粒子转变为激发态,并停留较长的时间,从而改变了物质的吸收性能。此外,当物质处于粒子数反转状态,对于某些频率的光而言,受激辐射大于吸收时,光束在传播中会增强。这种现象也称为负吸收(见激光)。

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