ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Введение. Основные оптические характеристики сред из "Оптические постоянные природных и техничеких сред " Среди фундаментальных характеристик вещества, таких как химический состав, плотность, электропроводность, вязкость, одно из основных мест принадлежит оптическим постоянным — показателю преломления п и показателю поглощения х. Эти величины, описывающие взаимодействие электромагнитного поля со средой, чутко реагируют на изменение ее состава или структуры. Поэтому оптические методы измерения я и х, сочетающие высокую точность, быстродействие, возможность неразрушающего и дистанционного контроля, получили широкое распространение в практике физико-химического анализа. Тем не менее, эти методы совершенно недостаточно используются для контроля поглощения сред (х 10 —10 ), хотя известно, что спектральные и оптические характеристики наиболее чувствительны к изменению состояния вещества в области полос поглощения. Одной из причин этого является отсутствие табличных данных по оптическим постоянным. [c.6] Положение полос поглощения в спектре характеризуется одной из следующих величин частотой — / длиной волны Я = с// или волновым числом v = 1/Х,. Вместо частоты f можно пользоваться круговой частотой ш = 2л/. [c.6] В физической оптике рассматривается электромагнитное излучение в интервале длин волн от 1 нм до 1 мм. Излучение в интервале 10—200 нм относят к вакуумной ультрафиолетовой области спектра (ВУФ), от 200 до 400 нм — к ультрафиапе-товой (УФ), 400 нм — 800 нм — к видимому свету, а более 800 нм — к инфракрасному излучению (рис. 1). В этих областях излучение часто характеризуют также энергетической величиной а (в электронвольтах, эВ), соответствующей энергии, которую приобретает электрон, пройдя разность потенциалов в1 В. [c.6] Полосы в УФ-, видимой и ближней ИК-областях связаны, как правило, с электронным, а в средней и дальней ИК-областях — с молекулярным и решеточным поглощением. Между полосами поглощения имеются области прозрачности, где значение х близко к нулю. [c.6] В выражение ч1) входит А = п — (Х, описывающие оптические свойства среды, в которой распространяется излучение. Величину А называют комплексным показателем преломления, его вещественная часть п равна отношению скорости электромагнитного излучения в вакууме к фазовой скорости излучения в данной среде, мнимая часть х — показатель поглощения — характеризует уменьшение интенсивности излучения в среде в результате поглощения. [c.6] Показатели преломления и поглощения среды являются функциями частоты, а в случае анизотропных сред пик зависят и от направления распространения излучения к. Величины га и х в последнем случае будут тензорами второго ранга. [c.6] Интенсивность светового потока, распространяющегося в среде, пропорциональна 1 о Р и его поглощение описывается законом Бугера—Ламберта—Бэра. [c.6] Согласно этому закону, интенсивность светового потока I после прохождения слоя вещества толщиной d связана с начальным значением интенсивности а. [c.7] Величина Л = (/о — 1)11ц, представляющая отношение потока излучения, поглощенного телом, к потоку излучения, упавшему на него, называется коэффициентом поглощения. [c.7] Для характеристики поглощения средой используется также величина Т = = ///о 100 (в %), представляющая собой отношение потока излучения, прошедшего сквозь тело, к потоку, упавшему на него, и называемая коэффициентом пропускания. [c.7] При значениях показателя поглощения х 10 для характеристики оптических свойств часто используется величина Z) = Ig называемая оптической плотностью. [c.7] Для одноосных кристаллов совпадающие значения показателя преломления называют показателем преломления обыкновенного луча, а третий главный показатель преломления — главным показателем преломления необыкновенного луча. [c.7] Теория взаимодействия света с веществом, объясняющая частотную зависимость оптических функций п, х, 8 , вг, была разработана Лоренцом и Друде. Несмотря на отличие от современного квантовомеханического подхода, результаты классической теории остаются формально справедливыми и в настоящее время и правильно описывают основные черты процесса взаимодействия излучения со средой. [c.8] Используя эти соотношения, можно получать значения га и х в широком спектральном интервале длин волн как для изотрош ых, так и анизотропных сред. [c.8] Вернуться к основной статье