Поглощение света. Закон Бугера

Поглощение света. Закон Бугера-Ламберта. Оптическая плотность [c.84]

Поглощение света. Закон Бугера [c.220]

Ослабление монохроматического света в гомогенной изотропной среде за счет поглощения описывается законом Бугера [c.57]

О зависимости коэффициента поглощения от интенсивности света. В основе вывода закона Бугера лежит основной принцип линейной оптики — независимость характера оптических явлений (в данном случае поглощения) от интенсивности света. Поэтому естественно, что он будет верным при слабых световых полях. Проверка закона Бугера при разных интенсивностях была проведена С. И. Вавиловым. Им на проведенных в широких пределах интенсивности опытах было обнаружено некоторое отступление от закона Бугера. В 1925 г. С. И. Вавилову и В. Л. Левшину удалось наблюдать уменьшение поглощения света большой интенсивности при распространении в среде (в урановом стекле). [c.282]

Остановимся кратко на нелинейных эффектах, связанных с воздействием света большой интенсивности на коэффициент его поглощения fe(v) в том или ином веществе, что приводит к нарушению закона Бугера (см. 2.5). Возникающее нелинейное поглощение света определенной длины волны, обычно совпадающей с резонансными линиями исследуемого вещества, может быть использовано в диагностических целях или других приложениях и нашло широкое применение в современной спектроскопии. [c.171]

Вывести закон поглощения плоской волны (закон Бугера), исходя из предположения, что в слое данной толщины dx поглощается определенная часть падающего света, т. е. что коэффициент поглощения k не зависит от интенсивности света (это допущение проверено на опыте в очень широком интервале интенсивностей С. И. Вавиловым). [c.902]

Во-первых, коэффициент поглощения зависит от длины волны и поэтому закон Бугера — Ламберта — Бера справедлив лишь для строго монохроматического излучения. Дисперсия величины к становится особенно сильной вблизи резонанса частоты падающего света с частотами собственных колебаний электронов в атомах. При этом резко возрастают амплитуды вынужденных колебаний электронов и увеличивается вероятность перехода их энергии в энергию хаотического теплового движения. Таким образом, излучение различных длин волн на одном и том же участке пути поглощается в различной степени, а лучи с частотами, близкими к резонансной, практически полностью поглощаются в слое очень малой толщины. [c.100]

До создания лазеров этот принцип не подвергался сомнению и считался надежно подтвержденным всей совокупностью экспериментальных и теоретических данных о распространении света в веществе. Известно лишь несколько работ, в которых высказывалась мысль о том, что принцип линейности в оптике следует рассматривать, как первое приближение в описании оптических явлений, и предпринимались попытки обнаружить оптические эффекты, выходящие за рамки этого приближения. Уже упоминалось об опытах Вавилова (1920) по проверке линейности закона поглощения света веществом, аналитическим выражением которого является известный закон Бугера — Ламберта — Бера (см. 21.6). И хотя в этих опытах был использован очень широкий диапазон интенсивностей световых потоков, никаких отклонений от закона Бугера — Ламберта — Бера не было обнаружено. Причина неудачи заключалась в низкой спектральной плотности [c.298]

При проведении абсорбционного анализа с использованием закона Бугера — Ламберта — Бера необходимо измерить зависимость интенсивностей входящего и выходящего из раствора световых потоков от длины волны монохроматического излучения. Основная трудность при таких измерениях состоит в том, что ослабление интенсивности света при прохождении через кювету связано не только с поглощением его растворенным веществом, но и с изменением его первоначального направления при отражениях от поверхностей стенок кюветы, а также в результате рассеяния поглощающей средой. [c.189]

Вследствие отражения и поглощения света полупроводником интенсивность падающего на него монохроматического излучения 1о уменьшается до некоторой величины I. В соответствии с законом Бугера - Ламберта [c.69]

Поглощение света в нерассеивающей среде описывается законом Бугера т = е , где а — коэффициент удельного поглощения света в среде I — длина пути света в среде т = Ф/Фо, где Ф и Фо — соответственно прошедший и падающий на объект потоки света. [c.50]

Экспериментальные данные подтверждают закон Бугера при ослаблении монохроматического пучка света. Наблюдаемые отклонения, как показал С. И. Вавилов, получаются в тех случаях, когда возбуждаемые светом молекулы вещества между актами поглощения не успевают возвращаться в исходное состояние и их поглощающая способность заметно меняется. Отклонения наблюдаются также и в тех случаях, когда толщина слоя среды становится меньше длины волны поглощаемого света. [c.236]

Если коэффициент поглощения по длине пути луча постоянен, то интенсивность света на выходе из вещества определяется законом Бугера — Ламберта [c.226]

Математически поглощение света в среде выражается законом Бугера [c.32]

Оптические свойства вещества зависят только от его природы и геометрической формы. Коэффициенты пропускания, отражения и рассеяния не зависят от интенсивности падающего света. Оптические свойства вещества зависят также от интенсивности излучения. В веществе скорость света зависит от его интенсивности. Происходит отклонение от прямолинейного распространения, в том числе самофокусировка световых пучков. Закон Бугера не выполняется. Наблюдается многофотонное поглощение и генерация гармоник. [c.57]

В основе количественного молекулярного анализа по спектрам поглощения (электронным и ИК) лежит закон Бугера—Ламберта—Вера, который связывает интенсивности света, падающего на вещество и прошедшего его, с концентрацией вещества и толщиной поглощающего слоя. Эта связь выражается следующим уравнением [c.97]

Законом Бугера—Ламберта (7.5.18) определяется работа широкого класса светофильтров — абсорбционных светофильтров. Эти фильтры ослабляют свет в результате поглощения веществом фильтра. Наиболее распространенными абсорбционными светофильтрами являются стеклянные. Цветные стекла, из которых делают светофильтры, очень разнообразны, благодаря чему стеклянные светофильтры в широкой области спектра позволяют решить задачу предварительной монохроматизации или срезания части спектра. [c.495]

Из всех известных веществ наибольшим поглощением света отличаются металлы. Для того чтобы наблюдать прохождение света через слой металла, приходится готовить из него очень тонкие пленки — толщиной в миллионные доли миллиметра. В принципе свет, проходящий через металл, поглощается по общему закону Бугера. Отличие состоит лишь в абсолютном значении показателя поглощения к, который в этих случаях становится очень большим. Так, например, при длине волны 0,589 мкм серебро имеет показатель поглощения к ь 8-10 платина — [c.92]

Коэффициент поглощения вычисляется по формуле I = 1йв х (закон Бугера), где/, /о—интенсивность прошедшего через кристалл и падающего на криста.тл света к — коэффициент поглощения в м х — толщина исследуемого образца в см. [c.196]

Прохождение света через кристалл. При экспериментальном исследовании поглощения монохроматического света кристаллом обычно предполагают, что интенсивность проходящего через кристалл света уменьшается по экспоненциальному закону Бугера — Ламберта [c.493]

Р1.10. Поглощение света. В средах наблюдается уменьшение амплитуды световых волн— поглощение света. Поглощение света во многих веществах описывается законом Бугера-Ламберта [c.195]

Так как = Бдр а в соответствии с распределением Больцмана равновесная населенность возбужденного состояния меньше, чем основного спектральная плотность излучения 11 пропорциональна полному числу фотонов с данной частотой, для интенсивности света получаем обычный закон Бугера (11.7) /(г) = = /у ехр(-а2), где а — коэффициент поглощения, равный [c.259]

Основным законом, описывающим процесс поглощения света, является закон Бугера-Ламберта, который легко может быть получен из уравнения переноса излучения. Для случая однородного потока монохроматического излучения, падающего на объект, с распределением показателя поглощения в его сечении К х,у) указанный закон может быть записан в виде [c.86]

В случае, когда свет поглощается молекулами в-ва, растворённого в практически не поглощающем растворителе, или молекулами газа, оказывается пропорциональным числу поглощающих молекул на единицу длины пути световой волны, или, что то же, на единицу объёма, заполненного проходящим светом, т. е. пропорционален концентрации С. к = к С (правило Бера). Тогда закон поглощения принимает вид Бугера — Ламберта — Бера закон), где — новый коэфф., не зависящий от концентрации и характерный для молекулы поглощающего в-ва. В реальных газах и растворах закон Бугера — Ламберта — Бера выполняется далеко не всегда. [c.555]

ПОГЛОЩЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЬ (к, ), величина, обратная расстоянию, на к-ром монохроматич. поток излучения длины волны X, образующий параллельный пучок, ослабляется за счёт поглощения в в-ве в е раз (натуральный П. п. см. Бугера — Ламберта — Бера закон) или 10 раз (десятичный П. п.). Измеряется в см или м" . См. Поглощение света. ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ, область течения вязкой жидкости (газа) с малой по сравнению с продольными размерами поперечной толщиной, образующаяся у поверхности обтекаемого тв. тела, у стен канала, по к-рому течёт жидкость, или на границе раздела двух потоков жидкости с разл. скоростями, темп-рами или хим. составом. П. с. характеризуется резким изменением в поперечном направлении скорости (динамич. П. с.) или темп-ры (тепловой, или температурный, П. с.) или же концентраций отд. хим. ком- [c.555]

Количественный МСА по спектрам поглощения основан на Бугера — Ламберта — Бера законе, устанавливающем связь между интенсивностями падающего /д и прошедшего через в-во / света в зависимости от толщины поглощающего слоя I и концентрации в-ва с [c.709]

ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА, уменьшение интенсивности оптического излучения (света), проходяп] его через среду, заполненную в-вом. Осн. законом, описывающим поглощение, явл. закон Бугера /=/о ехр(—связывающий интенсивность I пучка света, прошедшего слой поглощающей среды толщиной /, с интенсивностью падающего пучка /о- Не зависящий от интенсивности света /о коэфф. наз. показателем поглощения, причём Ку как правило, различен для разных длин волн X. Этот закон был экспериментально установлен в 1729 франц. физиком П. Бугером и впоследствии теоретически выведен нем. учёным И. Ламбертом (1760) при очень простых предположениях, к-рые сводятся к тому, что при прохождении любого слоя в-ва интенсивность светового потока уменьшается на определённую долю, зависящую только от к и толщины слоя, т. е. 3,111=—к й1. Решением этого ур-ния и явл. закон Бугера. С совр. точки зрения физич. смысл его состоит в том, что сам процесс потери фотонов, характеризуемый не зависит от их плотности в световом пучке, т. е. от интенсивности света, и от толщины поглощающего слоя I. Это справедливо при не слишком больших интенсивностях излучения (см. нпже). [c.555]

Возникшая как самостоятельный раздел оптики в начале 60-х годов (после появления лазеров) нелинейная оптика объединяет обширный круг явлений, обусловленных зависимостью параметров среды [коэффициенты поглощения k(v) и преломления n(v)] от интенсивности проходящего света. Оставим пока в стороне вопрос о нарушениях закона Бугера, связанных с у1сазанной зависимостью коэффициента поглощения k v) от напряженности электрического поля, и обратим внимание на свойства коэффициента преломления n(v), проявляющиеся в сильных полях. В таком изложении основ нелинейной оптики легче будет отделить классические эффекты (самофокусировка излучения, преобразование частоты света со всеми вытекающими отсюда последствиями) от квантовых, рассмотрение которых требует введения понятия фотона и других, более сложных представлений (см. 8.5). [c.168]

Общая закономерность I = 1<, ехр (—ad), вводящая понятие коэффициента поглощения а и показывающая, что интенсивность света падает в геометрической прогрессии, когда толщина слоя нарастает в арифметической прогрессии, была устщ бйлена экспериментально и обоснована теоретически Бугером (1729 г.). Она называется законом Бугера. Физический смысл этого закона состоит в том, что показатель поглощения не зависит от интенсивности света, а следовательно, и от толщины поглощающего слоя (см. упражнение 212). С. И. Вавилов установил, что закон Бугера выполняется в крайне щироких пределах изменения интенсивности света (примерно 10 " раз). [c.566]

Однако следует принять во внимание, что при поглощении света молекула переходит в новое, возбужденное состояние, запасая поглощенную энергию. Пока она находится в таком состоянии, ее способность поглощать свет изменена. То обстоятельство, что в опытах Вавилова закон Бугера соблюдался при самых больших интенсивностях, доказывает, что число таких возбужденных молекул в каждый момент остается незначительным, т. е. они очень короткое время находятся в возбужденном состоянии. Действительно, для веществ, с которыми были выполнены указанные опыты, его длительность не превышает с. К этому типу относится огромное большинство веществ, для которых, следовательно, справедлив закон Бугера. Выбрав специально вещества со значительно ббльщим временем возбужденного состояния, Вавилов мог наблюдать, что при достаточно большой интенсивности света коэффициент поглощения уменьшается, ибо заметная часть молекул пребывает в возбужденном состоянии. Эти отступления от закона Бугера представляют особый интерес, так как они представляют собой исторически первые указания на существование нелинейных оптических явлений, т. е. явлений, для которых несправедлив принцип суперпозиции. Последующие исследования привели к открытию больщого класса родственных явлений, содержание которых излагается в гл. XL и XLI. Таким образом, закон Бугера имеет ограниченную область применимости. Однако в огромном числе случаев, когда интенсивность света не слишком велика и продолжительность пребывания атомов и молекул в возбужденном состоянии достаточно мала, закон Бугера выполняется с высокой степенью точности. [c.566]

Бугер рассмотрел вопрос о поглощении света средой, плотность которой не везде одинакова, и высказал убеждение, что свет может претерпевать равные изменения, лищь встречая равное число частиц, способных задерживать лучи или рассеивать их , и что, следовательно, для поглощения имеют значение не толщины, а массы вещества, содержащиеся в этих толщинах . Этот второй закон Бугера приобретает большое практическое значение, ибо опыт действительно показал, что во многих случаях, когда имеет место поглощение света молекулами газов или молекулами вещества, [c.566]

В-третьих, физический смысл закона Бугера—Ламберта — Бера состоит в том, что коэффициент ноглоще-иия не зависит от интенсивности падающего света. Согласно Вавилову изменение интенсивности света в щи-роких пределах (примерно в раз) не нарушает закона Бугера — Ламберта — Бера. Однако следует иметь в виду, что при поглощении света молекула переходит в новое возбужденное состояние, приобретая запас поглощенной энергии. Находясь в таком состоянии, молекула имеет другую иоглощательггую способность. То обстоятельство, что в опытах Вавилова закон Бугера — Ламберта — Бера соблюдался при больших интенсивностях, показывает, что число таких возбужденных молекул в каждый момент остается незначительным. Существенные отступления от закона Бугера — Ламберта — Бера наблюдаются при очень больших (лазерных) интенсивностях света. [c.101]

ЗАКОН [Бера для разбавленных растворов поглощающего вещества в непоглощающем растворителе коэффициент поглощения света веществом зависит от свойств растворенного вещества, длины волны света и концентрации раствора Био для вращательной дисперсии в области достаточно длинных волн, удаленной от полос поглощения света веществом, угол вращения плоскости поляризации обратно пропорционален квадрату длины волны Био — Савара — Лапласа элементарная магнитная индукция в любой точке магнитного поля, создаваемого элементом проводника с проходящим по нему постоянным электрическим током, прямо пропорциональна силе тока в проводнике, абсолютной магнитной проницаемости, векторному произведению вектора-элемента длины проводника на модуль радиуса-вектора, проведенного из элемента проводника в данную точку и обратно пропорциональна кубу модуля-вектора Бойля — Мариотта при неизменных температуре и массе произведение численных значений давления на занимаемый объем идеальным газом постоянно Брюстера отраженный свет полностью линейно поляризован при угле падения, равному углу Брюстера, тангенс которого должен быть равен относительному показателю преломления отражающей свет среды Бугера — Ламберта интенсивность J плоской волны монохроматического света уменьшается по мере прохождения через поглощающую среду по экспоненциальному закону J=Joe , где Jo — интенсивность света на выходе из слоя среды толщиной / а — показатель поглощения среды, который зависит от химической природы и состояния поглощающей среды и от волны света Бунзеиа — Роско количество вещества, прореагировавшего в фотохимической реакции, пропорционально мощности излучения и времени освещения Бернулли в стационарном потоке сумма статического и динамического давлений остается постоянной ] [c.231]

Однако, если интенсивность падающего на среду света достаточно велика, то в возбуждённое состояние может перейти значит, доля поглощающих атомов. Это приве- 3 дётктому, что и ДЛ пм и К будут зависеть от интенсив-ности света — возникнет т, н. нелинейное по- а, глощеяие. В этом случае закон Бугера перестаёт быть справедливым. В пределе, при очень высокой ин- О тенсивности падающего света, населенности верх, и ниж. С уровней выравниваются и среда перестаёт поглощать свет — просветляется, т. е. свет проходит через такую среду, вообще не испытывая поглощения (см. Самоин-дуцированная прозрачность). [c.661]

ЭКСТЙНКЦИЯ (от лат. exstin tio—гашение)—ослабление пучка света при его распространении в веществе за счёт поглощения света и рассеяния света. В общем случае ослабление пучка с начальной интенсивностью /о может быть рассчитано по Бугера—Ламберта—Бера закону. /=/оехр( —р/), где I—толщина поглощающего вещества, р = а-1-р—показатель Э. (ослабления показатель), равный сумме поглощения показателя а и рассеяния света показателя р. Показатель Э, имеет размерность обратной длины (м , см ). Безразмерный коэф. Э. равен сумме поглощения коэффициента и рассеяния света коэффициента среды. Показатели и коэф. Э. различны для разных длин волн света. Л. Н. Капорский. [c.505]

Взаимодействие излучения с прозрачными средами. Если исходить из основного предположения, что среда прозрачна, то, очевидно, надо под термином взаимодействие иметь в виду процесс распрострапения излучения в среде. Основные законы распространения света в прозрачных средах, справедливые в рамках линейной оптики, общеизвестны [1]. Это закон прямолинейного распространения света закон независимости световых пучков законы отражения и преломления на границе различных сред законы поглощения Бугера и Вера. В основе всех этих макроскопических ааконов лежит одна общая микроскопическая закономерность поляризация среды иод действием поля излучения описывается первым, линейным членом р = />< > = разложения индуцированной поляризации по степеням напряженности поля Е. [c.15]

Для описания теплового аффекта сделаем единственное общее предположенне о справедливости законов Бугера и Вера [1] (см. лекцию 10), т. е. о линейной зависимости поглощения от пути, пройденного светом в среде (случай малого поглощения), и об отсутствии зависимости коэффициента поглощения от интенсивности излучения ц = onst. (Как следует из данных, приведенных в лекциях 3 н 16, последнее предположение, строго говоря, справедливо далеко не во всех случаях.) [c.116]

Обратимся сначала к липсйпын процессам и тем самым к обычной (линейной) оптике. Хорошо известно, что в рамках линейной оптики поглощение света при его распространении в веществе описывается законами Бугера и Бера [1]. Согласно закону Бугера ]гнтенеивность света экспоненциально убывает по мере его распространения в веществе, [c.191]

В общем случае нелинейного поглощения выражение (2) заменяется на соотношение вида ц Р", т. е. появляется зависимость коэффициента поглощепия ц от интенсивности излучения Р. Таким образом, закон Бера не имеет места. Соответственно нарушается и закон Бугера (2), так как появление зависимости 1(Р) означает, что по мере распрострапения света в среде и уменьшения его интепсивности (нз-за поглощения) будет изменяться и коэффициент поглощения. В рамках нелинейной оптики лишь в одном случае справедлив закон Бугера — в приближении заданного поля падающей волны. При этом, хотя ц зависи- [c.192]

Несмотря на то что закон (2) для многих веществ выполняется при очень большом изменении 1 , закон все же нельзя считать абсолютно точным. Поглощенная энергия удерживается нек-рое время т молекулами, причем такие возбужденные молекулы перестают за время возбуждения т поглощать свет в данной спектральной области. Чем больше 1о и г, тем больше в среде одновременно существует возбужденных молекул, не поглощающих света, и следовательно П. с. уменьшается. Такое уменьшение П. с. при повышении 1 легко" наблюдать на фосфоресцирующих веществах с очень большим т. Для растворов паров и газов в известных границах коэф. поглощения пропорционален концентрации вещества (закон Бугера-Ламберта-Беера). Относительно методов измерения коэфициентов абсорбции см. Спекшрофотометрия. [c.446]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...