Лаврухин Д.В. Колориметрия - файл n1.doc

Лаврухин Д.В. Колориметрия
скачать (1090 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1090kb.19.11.2012 18:46скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

3.Шкала ЭМВ


В 1888 году (через 9 лет после смерти Максвелла) русский физик Генрих Герц экспериментально обнаружил, что подобно свету, ЭМВ преломляются в среде, а так же испытывают отражение от границы. Интересная особенность экспериментов состояла в том, что для преломления волн пришлось изготовить призму из куска асфальта, с размерами сторон порядка 1 метра и массой 1200 кг.

В 1900 году другой русский ученый, Лебедев, обнаружил, что свет способен оказывать давление на освещенные предметы («давление света»), причем величина этого давления в точности совпала с предсказанным Максвеллом давление ЭМВ.

После таких убедительных экспериментов, уже ни у кого из физиков больше не оставалось сомнений в том, что свет действительно является волной. Для удобства, близкие по свойствам ЭМВ объединили в виды или «диапазоны», каждому диапазону присвоили свое название.

Таблица 1. Виды электромагнитных волн

Название


Длины волн

Частоты, Гц

Примечания

Радиоволны

Длинные волны («ДВ»)

Средние волны («СВ»)

Короткие волны («КВ»)

Метровые волны
МВ», «УКВ», «FM»)

10км ч 1км

1км ч 100м

100м ч 10м

10м ч 1м


3·104 ч 3·105 Гц

3·105 ч 3·106 Гц

3·106 ч 3·107 Гц

3·107 ч 3·108 Гц


300 кГц ч 3 МГц

3 МГц ч 30 МГц

30 МГц ч 300 МГц

Оптическое излучение

Инфракрасное

Видимое


Ультрафиолетовое

1 мм ч 770 нм

770 нмч380 нм

380 нм ч10 нм

0.39·1015 Гц

ч

0.79·1015 Гц

Испускают нагретые тела

Вызывает цветовые ощущения от красного до фиолетового

1 нм=10 -9м

Ионизирующее излучение

Рентгеновское

10 нм ч 0.1 нм




0.1 нм =1 А = 10 –10 м

Возникает при взаимодействии заряженных частиц с атомами вещества

 - лучи

< 0.1 нм




Испускаются атомными ядрами при ядерных реакциях и радиоактивных превращениях

Тема 2. Элементы геометрической оптики

1.Вводные сведения


Мы познакомились с различными видами ЭМВ и их самыми общими свойствами. В рамках курса колориметрии, предметом нашего пристального внимания является видимый свет, поэтому далее будем рассматривать только его.

Итак, от общей теории волн мы переходим к оптике. Сделаем два вводных замечания:

Показатель преломления некоторого вещества n численно равен отношению скорости световой волны в вакууме с к скорости света в этом веществе :

(2.1)

Из данного определения легко получить формулу для скорости света в среде:

(2.2)

Отметим, что в литературе часто скорость света в среде (с определенной частотой) называют еще «фазовой скоростью света». Сравнивая выражение (2.2) с формулой (1.7), мы заключаем, что

, (2.3)

так как для большинства прозрачных веществ . Важной особенностью выражения (2.3) является тот факт, что данная формула содержит связь оптических и электромагнитных характеристик среды.

2.Четыре закона геометрической оптики


Основу геометрической оптики составляют четыре закона:

Далее рассмотрим эти законы по отдельности:

Закон независимости световых лучей

При пересечении лучи не возмущают друг друга

Другими словами, каждый из лучей распространяется в пространстве так, как будто кроме него других лучей нет. Современные исследования показали, что внутри веществ данный закон справедлив только для не очень высоких интенсивностей света (характерных для привычных источников света). Для лучей мощных лазеров он нарушается.

Закон прямолинейного распространения света

В однородной среде свет распространяется прямолинейно

Отметим, что имеется ряд случаев, в которых данный закон оказывается приближенным. В частности, при прохождении света через небольшие отверстия наблюдается проникновение света в область геометрической тени. Отклонение от прямолинейного характера распространения тем больше, чем меньше размеры отверстия (вспомните явление дифракции света).

Закон отражения света

О
траженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью, восстановленной точке падения; при этом угол отражения равен углу падения

Рис. 2.1 Пояснения к закону отражения света

Закон преломления света

П
реломленный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью, восстановленной в точке падения; при этом отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина, постоянная для двух данных веществ

Рис. 2.2 Пояснения к закону преломления света

Сделаем некоторые замечания:

    1. Иногда входящую в формулу (2.4) const = n2/n1 обозначают «n21» и называют «относительный показатель преломления 2-го вещества по отношению к 1-му».

    2. Вещество с большим показателем преломления принято называть «оптически более плотная среда», а вещество с меньшим показателем - «оптически менее плотная среда».

    3. Часто закон преломления формулируют в другой, более удобной для запоминания форме:

n1·sin 1=n2·sin 2 (2.5)

По историческим причинам, выражение (2.5) называется «закон Снелиуса» (1620г). В современном виде этот закон был записан Декартом (1637г).
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации