1. Chap.6 Absorption、 Scattering and Dispersion of Light
主讲人：尹国盛 教授
河南大学物理与信息光电子学院

2. Chap.6 Absorption、 Scattering and Dispersion of Light
光通过物质时其传播情况就会发生变化：
⒈光束越深入物质，强度将越减弱；
①光的能量被物质吸收——光的吸收；
②光向各个方向散射——光的散射。
⒉光在物质中传播的速度将小于真空中的速度且随频率而变化——光的色散。
——光和物质的相互作用是不同物质光学性质的主要表现——光和原子中电子的相互作用.

3. 主 要 内 容
6.1 电偶极辐射对反射和折射现象的解释
6.2 光的吸收
6.3 光的散射
6.4 光的色散
6.5 色散的经典理论

4. 6.1 电偶极辐射对反射和折射现象的解释
电偶极子模型——可以解释：光在均匀各向同性物质中直线传播，光在两种物质界面上的反射定律、折射定律、布儒斯特定律、光的传播速度……

5. 6.2 光的吸收
一、一般吸收和选择吸收
二、朗伯定律
三、吸收光谱

6. 一、一般吸收和选择吸收 所有物质对某些范围内的光都是透明的，而对另一些范围的光却是不透明的。
①一般吸收：吸收很少，并且在某一给定波段内几乎是不变的；——可见光（石英）
②选择吸收：吸收很多，并且随波长而剧烈地变化。——红外光（3.5～5.0µm）
任一物质对光的吸收都由这两种吸收组成。

7. 二、朗伯定律
⒈朗伯定律
光能→振动能→平动能→热能
⒉比尔定律
    
     

8. 三、吸收光谱 产生连续光谱的光源所发出的光，通过有选择吸收的介质后，用分光计可以看出某些线段或某些波长的光被吸收，这就形成了吸收光谱。
吸收光谱在化学、国防、气象等部门有广泛的应用。

9. 6.3 光的散射 一、散射的基本概念 二、散射与反射、漫反射及衍射现象的区别 三、瑞利散射 四、散射光的偏振性 五、散射光的强度
6.3 光的散射
一、散射的基本概念
二、散射与反射、漫反射及衍射现象的区别
三、瑞利散射
四、散射光的偏振性
五、散射光的强度
六、分子散射

10. 6.3 光的散射 廷 一、散射的基本概念 1.定义：当光束通过光学性质不均匀的物质时从侧向却可以看到光的现象，称为光的散射。 2.分类： ①
6.3 光的散射
一、散射的基本概念
1.定义：当光束通过光学性质不均匀的物质时从侧向却可以看到光的现象，称为光的散射。
2.分类： ①
②按不均匀团块性质
⒊规律： 廷

11. 二、散射与反射、漫反射及衍射现象的区别
1.散射与直射、反射及折射的区别——“次波”发射中心排列的不同
散射时无规则，而后者有规则。 2.散射与漫反射的区别：——次波中心的排列仍有某些不同的方向性
3.散射与衍射的区别： 衍射：因个别的不均匀区域（孔、缝、小障碍等）所形成的，不均匀区域范围大小≈。 散射：大量排列不规则的非均匀小“区域”的集合所形成的，非均匀小区域的线度<。

12. 三、瑞利散射
1. 瑞利散射： <  的微粒对入射光的散射现象。 2. 瑞利定律：散射光强度与波长的四次方成反比， 即： I=f () -4
f ()——光源中强度按波长的分布函数 3.应用：红光散射弱、穿透力强（信号旗、信号灯）→红外线（遥感等）

13. 四、散射光的偏振性 各向同性介质： 入射光是自然光，正侧方向——线偏振，斜方c ——部分偏振，正对x ——自然光. 各向异性介质：
入射光是线偏振光，侧向
——部分偏振.
偏振度：

14. 五、散射光的强度
散射光的强度
—— CO 与 OX 轴之间的夹角 。

15. 六、分子散射
晴朗的天空呈浅蓝色、清晨日出和傍晚日落太阳呈红色。
白昼的天空是亮的、云雾呈白色等。

16. 6.4 光的色散
一、色散的特点
二、正交棱镜观察法
三、正常色散与反常色散

17. 一、色散的特点 1.色散光谱（由棱镜折射而成）是非匀排的，衍射光谱（光栅）的谱线是匀排的。 2.各种物质的色散没有简单的关系。
3.同一种物质在不同波长区的角色散率有不同的值： ）
它是两个因数的乘积：第一个因数主要与棱镜的棱角A有关，第二个因数有关棱镜物质的色散特性。
要研究色散，重要的是找 在各波长区的值，或者找出n=f（λ）的函数形式。

18. 二、正交棱镜观察法 ——显示色散最清楚的方法
二、正交棱镜观察法 ——显示色散最清楚的方法

19. 三、正常色散与反常色散 1. 正常色散:波长越短折射率越大的色散。 柯西方程： 经验公式，a、b、c为常数。 一般：
色散曲线的特点： ①波长越短，折射率越大； ②波长越短， 越大，角色散率也越大；
③在波长一定时，不同物质的折射率越大， 也越大； ④不同物质的色散曲线没有简单的相似关系.
三、正常色散与反常色散

20. 三、正常色散与反常色散 2.反常色散：波长越短，折射率越小的色散. 孔脱定律：反常色散总是与光的吸收有密切联系。
“反常”色散实际上也是很普遍的，“反常”并不反常，“反常”色散和“正常”色散仅是历史上的名词。

21. 6.5 色散的经典理论 介质的色散表示介质对于不同波长的入射光有不同的折射率，即：不同频率的光波在介质中的传播速度不同。
6.5 色散的经典理论
介质的色散表示介质对于不同波长的入射光有不同的折射率，即：不同频率的光波在介质中的传播速度不同。
λ 不同 → n 不同，
即： 不同 →  不同。