Среда мутная

Во многих случаях наблюдается интенсивное рассеяние света вследствие естественно возникшей оптической неоднородности. Среды с явно выраженной оптической неоднородностью носят название мутных сред. Мутные среды — это дым (твердые частицы в газе) или туман (капельки жидкости, например воды, в воздухе), взвеси или суспензии, представляющие собой совокупность твердых частичек, плавающих в жидкости, эмульсии, т. е. взвесь капель жидкости в другой жидкости, их не растворяющей (например молоко есть эмульсия жира в воде), твердые тела вроде перламутра, опалов или молочных стекол и т. д. Во всех подобных случаях [c.579]

Излучение и поглощение газов значительно отличается от излучения и поглощения твердых тел. Различают светящиеся и несветящиеся газовые среды. Свечение газовой среды вызывается присутствием в ней раскаленных частиц сажи, угля, золы. Такая светящаяся газовая среда называется факелом. Наличие в газовой среде достаточно большого количества взвешенных твердых частиц делает эту среду мутной. К мутным средам относятся также пылевидные облака, туманы. Эти среды характеризуются значительным рассеиванием лучистой энергии. [c.326]

СРЕДА [мутная — среда с оптическими неоднородностями, на которых происходит рассеяние света неоднородная — среда, данное физическое свойство которой зависит от координат [c.279]

Прохождение света через мутные среды. Мутными средами называют такие, в которых взвешены многочисленные очень мелкие частицы с иными, чем у среды, оптическими свойствами. [c.69]

Если среда мутная, например туман, то из-за дифракции прямолинейное распространение света сопровождается его рассеянием в стороны. [c.13]

I. РАССЕЯНИЕ СВЕТА В МУТНЫХ СРЕДАХ [c.306]

Опыты Тиндаля. Рассеяние света в мутных средах было впервые экспериментально изучено Тиндалем (1869 г.) и поэтому, как правило, называется явлением Тиндаля. [c.306]

Акад. Л. И. Мандельштам в 1907 г. в своей известной работе Об оптически однородных и мутных средах указал на ошибочность основного предположения теории Рэлея — молекулярного рассеяния в газах. С помощью глубокого теоретического анализа и убедительных опытов, представленных в цитированной выше классической работе, Л. И. Мандельштам показал, что оптически однородная среда не может рассеивать свет, независимо от того, движутся его частицы или нет. Л. И. Мандельштам пишет , что предположение Рэлея о нарушении фазовых соотношений вследствие тепловых движений молекул справедливо в той или иной мере для двух частиц. Если же их много, то совершенно безразлично, создают ли определенную интерференционную картину в некоторой точке две определенные частицы или же такие фиксированные пространственные области, размеры которых малы сравнительно с длиной волны и которые остаются равными друг другу по количеству содержащихся в них частиц. Но оптически однородную среду всегда можно подразделить на такие пространственные области, а это и есть определение оптической однородности. Таким образом, мы приходим к выводу, что оптически однородная среда не может являться мутной, независимо от того, движутся частицы или нет . Как вытекает из этой цитаты, для того чтобы рассеяние имело место, среда должна быть оптически неоднородной. [c.310]

Известно, что вблизи критической точки совершенно прозрачная среда становится мутной— происходит интенсивное рассеяние света, причем в непосредственной близости от критической точки интенсивность рассеянного света / Это явление носит название критической опалесценции. [c.310]

Наибольшее рассеяние наблюдается при прохождении света в мутных средах (дым или другие твердые частицы, взвешенные в газе туман, обусловленный присутствием в атмосфере капель [c.352]

До сего времени речь шла о рассеянии света в мутных средах. Однако его можно наблюдать также в газах и жидкостях даже при отсутствии каких-либо загрязнений. Это молекулярное рассеяние, появляющееся в тех случаях, когда в силу тех или иных причин в среде, где распространяется свет, имеется оптическая неоднородность. Наиболее характерный пример молекулярного рассеяния — возникновение голубого цвета неба в результате рассеяния солнечного света. Вопрос о центрах такого рассеяния длительное время дискутировался видными физиками. [c.353]

Явление дифракции на пространственных препятствиях или неоднородностях очень легко наблюдать в тех случаях, когда число таких неоднородностей очень велико, а размеры их незначительны. В таком случае среду принято называть мутной, и явление дифракции носит обычно название рассеяния света. В дальнейшем мы подробнее рассмотрим это явление, особенно для того случая, когда оно не связано с засорением среды посторонними частицами, а является следствием молекулярной структуры среды. Отметим, что для волн обычного света молекулярное строение среды само по себе еще не обусловливает неоднородности, ибо размер молекул в тысячи раз меньше длины световой волны. Молекулярная мутность есть результат случайного скопления значительного числа молекул, образующегося при беспорядочно.м тепловом движении их. Наоборот, для волн очень коротких, например для рентгеновских, уже само наличие молекул обусловливает неоднородность среды и ведет к дифракции (рассеянию). [c.228]

Изучение рассеяния в мутных средах, где размеры частиц малы по сравнению с длиной волны, привело к установлению некоторых общих закономерностей, экспериментально открытых Тиндалем и рядом позднейших исследователей и теоретически объясненных Рэлеем. Представление об этих закономерностях можно получить на следующем простом опыте. [c.580]

Рис. 29.2. Схема наблюдения рассеяния света в мутных средах.

Особенный интерес представляют те случаи, когда мы не можем говорить о мутной среде в упомянутом выше смысле слова, т. е. когда среда представляет собой жидкость (или газ), тщательно освобожденную от посторонних примесей или загрязнений. [c.582]

Неоднородную среду, в которой на.ходятся во взвешенном состоянии макроскопические частицы, называют мутной. При распространении света в мутной среде взвешенные частицы вызывают отклонение света от его первоначального направления. Это отклонение имеет место в той или иной степени по всем направ- [c.110]

Систематические исследования рассеяния света в мутных средах были выполнены английским физиком Тиндалем, вследствие чего само рассеяние часто называют эффектом Тиндаля. [c.110]

Рассеяние света наблюдается не только в мутной среде, но и в чистом веществе, в котором нет никаких посторонних взвешенных частиц, т. е. на первый взгляд совершенно однородное вещество рассеивает свет, причем тем больше, чем выше температура среды. Объяснить это явление можно следующим образом. В совершенно очищенном от посторонних примесей веществе возникают оптические микроскопические неоднородности, вызывающие рассеяние света. Эти неоднородности представляют собой флуктуации плотности, которые вы- [c.111]

В предыдущем параграфе мы рассматривали оптически однородную среду, плотность которой по всему объему постоянна. Однако вследствие теплового движения молекулы распределены в пространстве не строго равномерно. В каждый момент времени имеются отклонения от равномерного распределения, т. е. число молекул в единице объема испытывает колебания (флуктуации). Схема флуктуаций плотности изображена на рис. 23.9. В рассматриваемой среде выделены три объема. В объеме 1 плотность молекул близка к средней, в объеме 2 имеет место флуктуация с увеличением плотности относительно ее средней величины, а в объеме 3 показана флуктуация плотности, обусловленная уменьшением плотности среды. Таким образом, благодаря флуктуациям плотности среда становится мутной и в ней может происходить рассеяние света. Поскольку мутность среды не обусловлена никакими посторонними частицами, то рассеяние света в такой среде получило название молекулярного рассеяния. Так как линейные размеры объема, в котором происходит флуктуация числа частиц, значительно меньше длин волн видимого света, то молекулярное рассеяние называют также рэлеевским рассеянием. [c.118]

Нефелометрические методы контроля структуры. Нефелометрами называют приборы для измерения концентрации взвешенных частиц в жидкостях и газах. Принцип их действия заключается в регистрации степени ослабления проходящего через объект света в процессе рассеивания на его оптических неоднородностях. Падающий на мутную среду свет частично рассеивается. Интенсивность рассеяния для малых частиц ( 1/ЮХ) в соответствии с законом Рэлея обратно пропорциональна четвертой степени длины волны света. В связи с этим в нефелометрии целесообразно использование коротковолновой области (УФ и синие лучи). Рассеяние света сопровождается его поляризацией. Пространственное распределение рассеянного света имеет симметричный характер относительно направления первичного пучка и перпендикулярного ему направления. В плоскостях, нормальных оси исходного пучка, интенсивность рассеянного света одинакова. Для произвольного направления под углом а к оси первичного пучка интенсивность света равна [c.112]

Возникновение вторичных электромагнитных волн в веществе приводит также к процессу рассеяния излучения материальной средой. При этом если молекулы среды равномерно распределены по объему, а расстояние между молекулами намного меньше длины волны, то излучение вторичных волн по различным направлениям должно полностью исчезать. Однако если среда является оптически неоднородной, то полного исчезновения вторичных волн вследствие их взаимной интерференции не происходит и возникает процесс рассеяния электромагнитной энергии проходящей волны по различным направлениям. Причины возникновения оптической неоднородности среды могут быть различными. В абсолютно чистой среде оптические неоднородности могут возникать за счет флюктуаций плотности вещества. В мутных средах (коллоидные растворы, суспензии, эмульсии и пр.) оптическая неоднородность нарушается за счет присутствия частиц с отличающимися оптическими свойствами. [c.33]

Считая частицы независимыми, можно для получения общих соотношений ограничиться изучением рассеяния и поглощения на единичной частице. Установленные таким образом соотношения дают представление о влиянии основных характеристик мутной среды на ее поглощательную и рассеивающую способности, а также являются основной базой для обобщения и анализа экспериментального материала. [c.12]

Таким образом, для оценки поглощательной и рассеивающей способности любой мутной среды необходимо иметь данные о фракционном составе частиц, образующих эту среду, и их оптических константах. [c.18]

В отличие от интегральных коэффициентов ослабления, которые зависят не только от свойств дисперсной системы, но и от спектрального состава падающего излучения, монохроматические коэффициенты ослабления могут рассматриваться как своего рода физические константы, характеризующие рассеивающую и поглощательную способности самой мутной среды. [c.49]

Теоретические формулы, определяющие спектральные коэффициенты ослабления мутных сред, относятся к монодисперсным системам, состоящим из капель или частиц одинакового размера. [c.54]

Наша же задача, как уже отмечалось выше, относится к промежуточной области, когда мутная среда содержит частицы самых различных размеров, вследствие чего величина параметра р на отдельных частицах может быть как значительно меньше, так и значительно больше единицы. [c.60]

Излучение факела определяется главным образом изл чениеи содержащихся в ем твердых частиц. Присутствие в газовой среде значительного количества мелких взвешенных твердых частиц делает эту -среду мутной. [c.429]

Значительное рассеяние делает среду мутной, непрозрачной. Оно, естественно, появляется там, где создаются возможности для развития больших флуктуаций плотности. По этой причине сильно рассеивает свет веш,ество, находящееся в критическом состоянии. Это явление называется критической опалесценцией. (Следует заметить, что описанный метод исследования молекулярного рассеяния света вблизи критической точки, вообш,е говоря, неприменим. Точная теория критической опалесценции требует учета корреляции флуктуаций в близлежаш,их объемах газа они не могут считаться независимыми в состояниях с большей сл имаемостью, где флуктуации весьма велики.) [c.185]

Присутствие в газе большого количества мелких взвешенных частиц пыли, капелек жидкости или частиц дыма делает среду мутной такая среда способна пстлощать лучи во всех частях спектра черного излучения, котя и не всегда е равной мере. К такой мутной среде можно отнести сажистое светящееся пламя и -пламя, образующееся при сжигании пылевидного топлива, а та Иже другие запыленные газовые среды, например, туманы, пылевые облака и лр. [c.280]

Дальнейшие исследования (Мандельштам, Раман) показали, что возможно также рассеяние, отличное по механизму возникновения. и всем другим признакам от рессеяния света в мутных средах и от молекулярного рассеяния света. Это есть так называемое комбинационное рассеяние света. [c.306]

Тиндаль и ряд его последователей, изучая рассеяние белого света в мутных средах, где размеры неоднородностей (частиц) малы по сравнению с дли(юй волны видимого света (не более 0,2—О, IX), установили следующие закоиомериости [c.307]

Яркость В есть величина, зависящая от направления однако для некоторых источников она может от направления не зависеть. Такие источники называются источниками, подчиняющимися закону Ламберта. Строго говоря, таким источником является только абсолютно черное тело матированная поверхность или мутная среда, каждый участок которых рассеивает свет равномерно во все стороны, служат более или менее хорошими подобиями ламбертова источника. Такие среды можно назвать идеально рассеивающими, если они подчиняются закону Ламберта. [c.47]

Пусть пучок почти параллельных лучей от источника проходит через кювету с водой. Если вода очень тщательно очищена, то пучок почти не виден при наблюдении сбоку, т. е. в стороны от первоначального пучка свет Практически не рассеивается но если капнуть в кювету каплю одеколона, то возникает интенсивное рассеяние пучок света явственно виден со всех сторон, и если толщина кюветы достаточна, то практически весь свет рассеивается в стороны и за кюветой мы уже не будем иметь ясно очерченного первичного пучка, а лишь диффузное поле рассеянного света. Конечно, введение капли одеколона не изменяет существенным образом свойств громадной массы молекул воды, находящейся в кювете, но содержащиеся в одеколоне в растворенном видё вещества выпадают в водном растворе, образуя эмульсию — мелкие капельки, взвешенные в воде. Наличие таких неоднородностей создает совсем иные условия для взаимной интерференции вторичных волн. В результате первичный пучок дифрагирует на этих неоднородностях и дает картину рассеяния, характерную для мутной среды. [c.577]

Эти более сложные закономерности очень затрудняют теорети-ч кoe истолкование рассеяния в мутных средах с крупными частицами. Тем не менее такие случаи представляют значительный интерес, ибо они обычно имеют место при иссле,товании коллоидных растворов и мутных сред, являющихся продуктами многих химических реакций. Поэтому подобные измерения находят применение в коллоидной химии, аналитической химии и биологии, составляя предмет нефелометрических методов исследования. [c.582]

Проблема распространения света в мутных средах (оптика мутных сред) имеет широкое практическое приложение. Прежде всего это относится к оптике атмосферы. Такие проблемы, как оптика облаков, туманов, дождей, воздушного аэрозоля, и ряд практических вопросов, тесно связанных с ними (видимость, теория фотографирования удаленных объектов и др.), являются очень важными метеорологиче-скн.ми проблемами. Сюда же относится и расшифровка оптических признаков изменения погоды, т. е. установление количественных связей между оптическими и термодинамическими характеристиками. [c.110]

Следует отметить также уникальную особенность голографического метода, позволяющего получать изображения объектов через мутные среды, например матовые стекла, за счет апосте- [c.53]

К мутным средам кроме сажистого светящегося пламени можно отнести и другие запыленные потоки, например пылевые облака, туманы. Мутные среды характеризуются существенным рассеива-яием лучистой энергии. [c.429]

В этих условиях, как видно из рис. 2-6, в области длин волн от 1 до 6 мк дисперсия эффективного коэффициента рассеяния сильно зависит от фракционного состава частиц, образуюш,их мутную рассеиваюш ую среду. [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...