光学第九章_光的吸收、色散和散射_小结.pptxVIP

第九章 光的吸收、色散和散射;1、吸收 2、色散 3、散射; 介质对光的吸收、色散和散射，均系分子尺度上光与物质的相互作用。 没有任何介质对光波或电磁波是绝对透明的，光的强度随传播距离而减少的现象，称为介质对光的吸收(absorption)。 介质中光速与光频或光波长有关，这被称作光的色散(dispersion)。 介质的不均匀性将导致光的散射(scattering)。 几乎所有光传输器件，如透镜、棱镜或光纤，都必须认真考虑其吸收、色散和散射的影响。 ; 在线性光学介质里，?与光强无关。 但是在光强比较强时，光与物质相互作用的非 线性光学效应明显表现出来，此时的?与光强有关。 比如光限幅效应等。;普遍吸收和选择吸收;;;正常色散： 透明的介质的折射率n随波长λ的增加而减小;Cauchy公式：;设可分辨的最小波长间隔为??m,对应的角间隔为?? m;;电极化率?(?);单一本征频率情况;在弱阻尼、低损耗，即???1条件下，取近似：;当远离共振波长时，为透明区，可以忽略阻尼项，于是;在弱阻尼、低损耗，即???1条件下，取近似：;在远离吸收线的波段均系透明区域，忽略阻尼项?j，;束缚电子在??1极短波段，;●波拍的群速度;色散介质：;●波包的群速度和宽度;2、波包的宽度：;●波包的展宽;1.当;波包的寿命： 从t0=0时刻开始，到波包展宽到原来3倍所需要的时间。;三、散射;瑞利散射：;;米散射;Rayleigh;拉曼光谱常使用波数差为单位：;拉曼散射的经典解释：;2、转动拉曼散射;拉曼散射的量子解释;红外吸收光谱： 红外光入射，样品分子中的基团吸收红外光产生振动，使偶极矩发生变化。 拉曼光谱： 短波长光入射，分子的极化率发生变化，产生拉曼散射，检测发生频移的拉曼散射光。频移量在红外区。;光与物质的相互作用