ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние концентрации поглощающего вещества на ослабляющую способность среды из "Основы теплообмена излучением " Влияние концентрации поглощающего вещества на оптические свойства среды было впервые установлено Бером. Согласно закону Бера относительное ослабление монохроматического пучка лучей в слое заданной толщины пропорционально концентрации поглощающего вещества в данном слое. [c.138] На практике часто пользуются объединенным законом Бугера—Бера, согласно которому относительное ослабление интенсивности пучка лучей при прохождении через поглощающую среду пропорционально произведению концентрации поглощающего вещества на длину пути луча в поглощающей среде х/. [c.139] При прохождении пучка лучей через газовую среду относительное ослабление пропорционально произведению парциального давления поглощающего газа на длину пути луча в данном газе p l. [c.139] Опыт показывает, что при малых концентрациях поглощающего вещества относительное ослабление действительно возрастает пропорционально величине концентрации [X или числу поглощающих центров, расположенных на пути луча в данной среде. [c.139] Таким образом, при малых концентрациях поглощающего вещества коэффициент ослабления луча не должен зависеть от величины концентрации, а поглощательная способность среды должна однозначно определяться произведением р./. [c.139] При больших концентрациях поглощающего вещества коэффициент ослабления луча оказывается зависящим от величины концентрации i, а поглощательная способность — от ц/ и ц. [c.139] Закон Бера является типичным законом малых концентраций, когда взаимодействием частиц друг с другом можно пренебречь. По мере же увеличения концентрации частиц вероятность взаимодействия между ними резко возрастает, что в свою очередь может привести к изменению тех или иных свойств среды, не учитываемых законом Бера. При взаимном реагировании частиц могут образовываться более сложные комплексы, которые имеют спектр поглощения, отличный от спектра исходного вещества. Одновременно с этим изменение концентрации поглощающего вещества может сопровождаться изменением его коэффициента преломления п. [c.140] Если при малых концентрациях поглощающего вещества изменение х практически не сказывается на величине п, то при больших концентрациях поглощающего вещества показатель преломления п у ряда веществ может заметно возрастать с ростом концентрации л. Изменение п в зависимости от [X при больших концентрациях поглощающего вещества ведет к неучитываемому законом Бера изменению оптических свойств среды. [c.140] Закон Бера строго справедлив лишь для монохроматического излучения. При прохождении через поглощающую среду немонохроматического пучка лучей могут иметь место значительные различия в ослаблении излучения с различными длинами волн, что приводит, как уже указывалось ранее, к зависимости от fx и I. Более того, для некоторых веществ закон Бера выполняется лишь при вполне определенных значениях длины волны а при всех других значениях к могут иметь место заметные отклонения. [c.140] Иначе обстоит вопрос с излучением водяного пара HjO. Экспериментальные исследования Шмидта [Л. 137], Шмидта и Эккерта [Л. 138], Хоттеля и Мангельсдорфа [Л. 107], Хоттеля и Эгберта [Л. 109] и др. показывают, что излучение водяного пара не подчиняется закону Бера. [c.141] Таким образом, в отличие от углекислого газа, степень черноты и поглощательная способность водяного пара зависят не только от произведения Ph qI, но также и от величины парциального давления q (или толщины слоя /). [c.141] По мере уменьшения парциального давления водяного пара отклонения от закона Бера, как и следовало ожидать, уменьшаются. При очень низких парциальных давлениях закон Бера может быть применен и для водяного пара. [c.142] Вернуться к основной статье