Fenomenul de scădere a energiei luminii valurilor deoarece propagates în materialul care apare ca urmare a conversiei energiei câmpului undei electromagnetice în energie internă a substanței sau energia radiației secundare (fotoluminescența) având compoziția spectrală diferită și direcția de propagare a luminii se numește absorbție.
În 1729 Booger experimental, iar Lambert în 1760 a stabilit teoretic legea absorbției luminii.
Intensitatea luminii în timp ce trece prin mediul absorbant scade exponențial:
și în care - intensitatea luminii la intrarea și ieșirea din grosimea stratului; - coeficientul de absorbție a mediului, care depinde de natura chimică și starea substanței și lungimea de undă a luminii incidente. nu depinde de intensitatea luminii.
Pentru o soluție diluată a substanței absorbante într-un solvent neabsorbant, legea lui Beer este îndeplinită:
unde este concentrația soluției, este un coeficient de proporționalitate care nu depinde de concentrație. Acest lucru ne oferă Legea Bouguer-Lambert-Ber:
Dependența coeficienților sau a lungimii de undă, care caracterizează spectrul de absorbție al luminii într-un mediu, este legată de fenomenul de rezonanță sub oscilații forțate ale electronilor din atomi și atomi din molecule. Absorbția este mare în regiunea oscilațiilor naturale ale electronilor și atomilor.
Pentru atomii izolați (în vapori sau gaze) un spectru de linie este caracteristic. Frecvențele discrete ale absorbției intense a luminii coincid cu frecvențele radiației intrinseci a atomilor excitați ai acestor gaze.
În gazele cu molecule poliatomice, se observă sisteme de linii apropiate care formează benzi de absorbție. Substanțele lichide și solide - au spectre de absorbție continuă, constând din benzi largi. Acest lucru se datorează interacțiunii puternice dintre particulele mediului, ceea ce duce la apariția unei multitudini de frecvențe suplimentare de rezonanță.
În Fig. 4. Se prezintă o dependență tipică a coeficientului de absorbție de lungimea de undă a luminii și dependența indexului de refracție de regiunea de absorbție.
Din figură se poate observa că dispersia anormală este observată în interiorul benzii de absorbție (scade cu descreștere). Totuși, absorbția substanței trebuie să fie semnificativă pentru a influența cursul indicelui de refracție.
Dependența coeficientului de absorbție de lungimea de undă se explică prin colorarea corpurilor absorbante. De exemplu, sticlă, slab absorbind razele roșii și portocalii și puternic absoarbe verde și albastru, roșu va apărea atunci când sunt iluminate cu lumină albă. Dacă trimiteți o lumină verde sau albastră unui astfel de pahar, atunci din cauza absorbției puternice a luminii acestor valuri, sticla va apărea neagră. Acest fenomen este utilizat pentru fabricarea filtrelor, care, în funcție de compoziția chimică (sticlă cu aditivi de diferite săruri, pelicule de plastic care conțin coloranți, soluții de coloranți, etc.), este trecut numai lumina de anumite lungimi de undă, absorbind celelalte. Varietatea limitelor selective (selective) de absorbție pentru diferite substanțe explică diversitatea culorilor și culorilor observate în lumea înconjurătoare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: