Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.


ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА

Перевод
ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА
ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА

       
уменьшение интенсивности оптического излучения (света), проходящего через среду, заполненную в-вом. Осн. законом, описывающим поглощение, явл. з а к о н Б у г е р а J=J0 ехр(-кll), связывающий интенсивность I пучка света, прошедшего слой поглощающей среды толщиной l, с интенсивностью падающего пучка J0. Не зависящий от интенсивности света J0 коэфф. кl наз. показателем поглощения, причём кl, как правило, различен для разных длин волн l. 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 кl и толщины слоя, т. е. dJ/J=-кldl Решением этого ур-ния и явл. закон Бугера. С совр. точки зрения физич. смысл его состоит в том, что сам п р о ц е с с п о т е р и фотонов, характеризуемый кl, не зависит от их плотности в световом пучке, т. е. от интенсивности света, и от толщины поглощающего слоя l. Это справедливо при не слишком больших интенсивностях излучения (см. ниже).
Зависимость кl от длины волны света l наз. спектром поглощения в-ва. Спектр поглощения и з о л и р о в а н н ы х а т о м о в (напр., разреженные газы) имеет вид узких линий, т. е. кl отличен от нуля только в определённых узких диапазонах длин волн (десятые — сотые доли А), соответствующих частотам собств. колебаний эл-нов внутри атомов. М о л е к у л я р н ы й спектр поглощения, определяемый колебаниями атомов в молекулах, состоит из существенно более широких областей длин волн, в к-рых поглощение значительно (т. <н. полосы поглощения, единицы — тысячи А). Поглощение твёрдых тел характеризуется, как правило, очень широкими областями (тысячи и десятки тысяч А) с большим значением кl; качественно это объясняется тем, что в конденсированных средах сильное вз-ствие между ч-цами приводит к быстрой передаче всему коллективу ч-ц энергии, отданной светом одной из них.
В случае, когда свет поглощается молекулами в-ва, растворённого в практически не поглощающем растворителе, или молекулами газа, кl 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: кl=clС (правило Бера). Тогда закон поглощения принимает вид J=J0e-clCl (Бугера-Ламберта — Бера закон), где cl — 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.
В проводящих средах (металлах, плазме) вз-ствие со светом в значит. степени определяется свободными эл-нами, в связи с чем кl зависит от электропроводности s. Значит. П. с. в проводящих средах сильно влияет на все процессы распространения света в них; формально это учитывается тем, что член, содержащий кl, входит в выражение для комплексного преломления показателя среды.
В терминах квант. теории процесс П. с. связан с переходом эл-нов в поглощающих атомах, ионах, молекулах или тв. теле с более низких уровней энергии на более высокие. Обратный переход в осн. или нижнее возбуждённое состояние может совершаться с излучением фотона или безызлучательно, или комбинированным путём, причём способ перехода обратно определяет, в какой вид энергии переходит энергия поглощённого света.
В световых пучках очень большой интенсивности П. с. перестаёт подчиняться закону Бугера, т. е. кl становится функцией интенсивности света J0 (н е л и н е й н о е П. с.). Этот эффект может быть обусловлен тем, что очень большая доля поглощающих ч-ц, перейдя в возбуждённое состояние и оставаясь в нём сравнительно долго, теряет способность поглощать свет, что заметно изменяет характер П. с. средой.
Если в поглощающей среде искусственно создана инверсия населённости, т. е. число возбуждённых состояний на верхнем уровне превосходит таковое на нижнем, то каждый фотон из падающего потока имеет большую вероятность индуцировать испускание точно такого же фотона, чем быть поглощённым самому (см. ВЫНУЖДЕННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ). В этом случае интенсивность выходящего света J превосходит интенсивность падающего J0, т. е. имеет место усиление света.
Формально это явление в законе Бугера соответствует отрицательности kl, поэтому явление наз. о т р и ц а т е л ь н ы м П. с. На нём основано действие квантовых генераторов (лазеров) и квантовых усилителей.
П. с. используется в разл. областях науки и техники. Так, на нём основаны мн. особо высокочувствит. методы количеств. и качеств. хим. анализа, в частности а б с о р б ц и о н н ы й спектральный анализ, спектрофотометрия, колориметрия и пр. Вид спектра П. с. удаётся связать с хим. структурой в-ва, по виду спектра поглощения можно исследовать характер движения эл-нов в металлах, выяснить зонную структуру полупроводников и мн. др.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.


.

См. также в других словарях:

  • ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА — уменьшение интенсивности света, проходящего через среду, вследствие взаимодействия его с частицами среды. Сопровождается нагреванием вещества, ионизацией или возбуждением атомов или молекул, фотохимическими процессами и т. д. Поглощенная… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА — ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА, уменьшение интенсивности света, проходящего через среду, вследствие взаимодействия его с частицами среды. Сопровождается нагреванием вещества, возбуждением или ионизацией атомов или молекул, фотохимическими процессами и т.д.… …   Современная энциклопедия

  • Поглощение света — осуществляется верхними биогоризонтами биоценозов; свет, прошедший через толщу листьев, теряет свою интенсивность, при этом в разных частях спектра по разному. Так, в сомкнутом дубовом лесу к поверхности почвы красных лучей (0,730 мкм) приходит… …   Экологический словарь

  • Поглощение света —         уменьшение интенсивности оптического излучения (См. Оптическое излучение) (света), проходящего через материальную среду, за счёт процессов его взаимодействия со средой. Световая энергия при П. с. переходит в различные формы внутренней… …   Большая советская энциклопедия

  • поглощение света — уменьшение интенсивности света, проходящего через среду, вследствие взаимодействия его с частицами среды. Сопровождается нагреванием вещества, ионизацией или возбуждением атомов или молекул, фотохимическими процессами и т. д. Поглощённая… …   Энциклопедический словарь

  • ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА — явление уменьшения энергии световой волны при её распространении в в ве происходящее вследствие преобразования энергии волны во внутр. энергию в ва или в энергию вторичного излучения, имеющего иной спектральный состав и иные направления… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА — уменьшение интенсивности света, проходящего через среду, вследствие взаимодействия его с частицами среды. Сопровождается нагреванием в ва, ионизацией или возбуждением атомов или молекул, фото хим. процессами и т.д. Поглощённая в вом энергия может …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА — превращение энергии светового излучения в другую форму энергии в результате взаимодействия её с веществом (Болгарский язык; Български) поглъщане на светлина (Чешский язык; Čeština) pohlcování světla (Немецкий язык; Deutsch) Lichtabsorption… …   Строительный словарь

  • ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА В МЕЖЗВЕЗДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ — выдающееся открытие в астрономии, сделанное в 1847 русским ученым В.Я. Струве. Источник: Энциклопедия Русская цивилизация …   Русская история

  • ПОГЛОЩЕНИЕ — СВЕТА уменьшениеинтенсивности оптич. излучения при прохождении через к. л. среду за счётвзаимодействия с ней, в результате к рого световая энергия переходит вдр. виды энергии или в оптич. излучение др. спектрального состава. Осн …   Физическая энциклопедия

Книги