3.4+光的散射.pdfVIP

3 材料的光学性能 3.1 光传播的基本性质 3.2 光的反射和折射 3.3 材料对光的吸收和色散 3.4 光的散射 3.5 材料的不透明性和半透明性 3.6 电光效应、光折变效应、非线型光学效应 3.7 光的传输与光纤材料 3.8 特种光学材料及其应用 LOGO Materials Physics 3.4 光的散射 3.4.1 散射的一般规律 （1）散射现象 当光束通过均匀的透明介质时，从侧面是 难以看到光的。但当光束通过不均匀的透明 介质时，则从各个方向都可以看到光，这是 介质中的不均匀性使光线朝四面八方散射的 结果，这种现象称为光的散射。 LOGO Materials Physics 3.4 光的散射 3.4.1 散射的一般规律 （2）散射系数 −αl −( α +α ) l I I e I e a s 0 0 I ：光的原始强度 0 I0 ：光通过厚度为l 的试件后，在光的前进方向 上的剩余强度 αa ：吸收系数 αs ：散射系数 LOGO Materials Physics 3.4 光的散射 3.4.1 散射的一般规律 散射系数的影响因素 散射质点的大小 4.1λ d max 2π( n −1) 当光的波长约等于散射质 点直径时，出现散射峰。 散射质点的数量 散射质点与基体的相对折射率 LOGO Materials Physics 3.4 光的散射 3.4.1 散射的一般规律 （3）散射的微观本质 当光波的电磁场作用于物质中具有电结构的原 子、分子等微观粒子时，激起粒子的受迫振动，使其 成为发光中心，向各个方向发射球面次波。 杂质微粒的线度一般比光的波长小，它们彼此间 的距离比波长大，而且排列毫无规则。因此，当它们 在光作用下不相干叠加，而是形成散射光。 LOGO Materials Physics 3.4 光的散射 3.4.1 散射的一般规律 （4）散射的分类 根据散射前后光子能量（或光波波长）变化与否，分为 弹性散射与非弹性散射。 弹性散射： 散射前后光的波长（或光子能量）不发生变化，只 改变方向的散射。 非弹性散射： 由于入射光子与介质发生非弹性碰撞而使频率发生 改变的光散射。