ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принятые обозначения из "Молекулярное рассеяние света " Молекулярное рассеяние света или рассеяние света вообще может возникнуть только в результате появления оптических неоднородностей в рассеивающей среде или на рассеивающей поверхности вещества. [c.15] Физические причины возникновения оптических неоднородностей многочисленны и разнообразны. Оптически неоднородной среда может стать вследствие грубых включений одного вещества в другое, например в результате посторонних включений в кристаллах, капелек воды или твердых частиц в атмосфере, в коллоидных растворах и т. д. С другой стороны, рассеяние света может наблюдаться и в веществах, совершенно свободных от каких бы то ни было посторонних включений, вследствие стати стического характера теплового движения частиц вещества. [c.15] В этом случае причиной оптических неоднородностей становятся флуктуации оптической диэлектрической проницаемости, вызванные в свою очередь флуктуациями плотности вещества и флуктуациями ориентации молекул. В однородных растворах дополнительной и очень существенной причиной молекулярного рассеяния света становятся флуктуации концентрации компонент раствора. [c.15] Рассеяние света, вызванное такими различными случайными флуктуациями, носит название молекулярного рассеяния света в отличие от рассеяния на коллоидных частицах и других взвесях и от комбинационного рассеяния света. [c.15] В этой книге будет рассматриваться только молекулярное рассеяние света, а во введении будет дан краткий очерк развития представления о молекулярном рассеянии света и указаны основные результаты, полученные в этой области. [c.15] Каждое физическое явление, ведущее к возникновению рассеянного света, накладывает свой характерный отпечаток на интенсивность, поляризацию и спектральный состав рассеянного света. [c.15] Первый успех в исследовании рассеянного света относится к 1869 г., когда Тиндаль [11 поставил лабораторный эксперимент, в котором он наблюдал свет, рассеянный на весьма мелких частицах. [c.16] В стеклянной трубе длиной около метра и диаметром около 7 см создавалось небольшое количество частиц, малых по сравнению с длиной волны видимого света. [c.16] По оси трубы направлялся интенсивный пучок белого света. Рассеянный свет наблюдался под различными углами к направлению падающего света. В результате этого эксперимента Тиндаль нашел, что рассеянный свет обнаруживает синий оттенок и что под углом 90° к направлению падающего света наблюдается полная или почти полная линейная поляризация рассеянного света. [c.16] На основании сделанных наблюдений Тиндаль пришел к мысли, что синева и поляризация света неба определяются рассеянием солнечного света на мелких частицах пыли, всегда присутствующих в земной атмосфере в достаточном количестве. [c.16] Выводы и экспериментальные данные Тиндаля, по-видимому, послужили отправным пунктом для первых теоретических работ Релея по рассеянию света. [c.16] Сначала на основании упругой теории света [2], а затем и с точки зрения электромагнитной теории света [3, 4] Релей рассмотрел задачу о прохождении света через сплошную среду, в которой хаотически вкраплены частицы сферической формы, малых по сравнению с длиной волны света размеров и с диэлектрической проницаемостью е, отличающейся от диэлектрической проницаемости во сплошной среды. [c.16] Здесь уже учтено, что У г Е У И и магнитная проницаемость = а коэффициент преломления п=]/ г. [c.17] Из формулы (3) следует, что интенсивность имеет размерность эрг-см сеа , или вт СМ , или вт-стер . [c.17] Предполагается, что рассеивающие частицы находятся на больших расстояниях друг от друга и каждая излучает свет независимо от того, есть другие частицы или нет. [c.17] В этом случае суммируется интенсивность (а не амплитуда) света, рассеянного каждой частицей. [c.17] Это и есть тот вывод, к которому пришел Релей несколько более сложным путем [2, 3]. [c.17] Из формулы (4) следует, что интенсивность рассеянного света пропорциональна квадрату объема или шестой степени радиуса частицы и, следовательно, сильно зависит от размера рассеивающей частицы. [c.17] Такой характер зависимости интенсивности рассеянного света от длины волны называют законом Релея. [c.17] Из закона Релея следует, что солнечный свет, рассеянный верхними слоями атмосферы, (свет неба) должен содержать относительно больше коротковолнового излучения, чем прямой свет Солнца. Это естественным образом объясняет синеву неба. [c.17] Вернуться к основной статье