Поглощение света. Закон Бугера.
Поглощение света. При прохождении электромагнитной волны через вещество часть энергии волны затрачивается на возбуждение колебаний электронов. Частично эта энергия вновь возвращается излучению в виде вторичных волн, возбуждаемых электронами; частично же она переходит в другие виды энергии (например, в энергию движения атомов, т. е. во внутреннюю энергию вещества). Таким образом, интенсивность света при прохождении через вещество уменьшается – свет поглощается в веществе. Вынужденные колебания электронов, а, следовательно, и поглощение света, становятся особенно интенсивными при резонансной частоте. Опыт показывает, что изменение интенсивности света на пути dl пропорционально величине этого пути и величине самой интенсивности: dI = – æ I dl. (1) В этом выражении æ – постоянная, зависящая от свойств поглощающего вещества и называемая коэффициентом поглощения. Знак минус потому, что dI и dl имеют разные знаки. Проинтегрируя выражение (1), в результате получим: ln I – ln I0 = – æ l, откуда
Соотношение (2) носит название закона Бугера. Согласно этому интенсивность света убывает в поглощающем веществе экспоненциально. При l = 1/ æ интенсивность I оказывается в e раз меньше, чем I0. Таким образом, коэффициент поглощения есть величина, обратная толщине слоя, при прохождении которого интенсивность света убывает в e раз.
|
(2)
