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光透過(guò)物質(zhì)形成光譜后的關(guān)系
發(fā)布時(shí)間：2020-10-12 09:10:58 點(diǎn)擊：6109
光與物質(zhì)相接觸時(shí)，光作用的性質(zhì)隨光的波長(zhǎng)(或能量)及物質(zhì)的性質(zhì)而異。光可以透過(guò)物質(zhì)，也可以被物質(zhì)吸收、反射、散射或發(fā)生偏振等。另一方面，當(dāng)物質(zhì)受到電磁輻射或其他能量（如電能或熱能）作用被激發(fā)后，又往往會(huì)以光的形式將能量釋放出來(lái)。這些光學(xué)光譜與物質(zhì)作用的相互關(guān)系，提供了建立光譜分析法的依據(jù)。
光透過(guò)物質(zhì)變成光譜的區(qū)別
一、透射與散射
當(dāng)光通過(guò)透明介質(zhì)時(shí)，它的速度在真空中較慢，說(shuō)明光與該物質(zhì)發(fā)生了某種作用。在透射過(guò)程中，光只是引起了微粒的價(jià)電子相對(duì)于原子核的振動(dòng)，從而引起微粒的周期性極化。極化所需要的能量(光)只是瞬時(shí)地被微粒所保留，當(dāng)物質(zhì)回到原來(lái)的狀態(tài)時(shí)，又毫無(wú)保留地將能量(光)重新發(fā)射出來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中沒(méi)有凈能量的變化，因此光的頻率不變，只是傳播速度減慢了。
如果介質(zhì)的粒子很小(例如離子、原子和分子等)，由于破壞性干涉的結(jié)果，光束仍保持原來(lái)的傳播方向。但是，當(dāng)介質(zhì)的粒子較大(如聚合物分子、膠體微粒子等)時(shí)，則因破壞性干涉不完全，將有一部分光沿其他方向傳播，形成散射現(xiàn)象。散射現(xiàn)象提供了建立散射濁度分析法、比濁度分析法及拉曼光譜分析法的依據(jù)。不過(guò)，拉曼光譜的拉曼散射不同于普通散射，它經(jīng)過(guò)了量子化的頻率變化。
二、折射與色散
光從一種透明介質(zhì)進(jìn)入另一種透明介質(zhì)時(shí)，光束的方向發(fā)生改變，這種現(xiàn)象稱(chēng)為光的折射。由折射定律可知：折射光線位于入射面內(nèi)，入射角和折射角正弦之比，對(duì)二種一定的介質(zhì)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)和入射角無(wú)關(guān)的常數(shù)。
光的色散現(xiàn)象是1665年牛頓發(fā)現(xiàn)的。他令一束近乎平行的白光通過(guò)玻璃棱鏡，在棱鏡后的屏上得到一條彩色光帶。光的色散表明，不同顏色(波長(zhǎng))的光的折射率不同。即折射率是波長(zhǎng)的函數(shù)：n=f(2)。是幾種介質(zhì)的折射率n與波長(zhǎng)關(guān)系的曲線。
波長(zhǎng)增加時(shí)折射率n和色散率dn/dλ都減小,這樣的色散稱(chēng)為正常色散。所有不帶顏色的透明介質(zhì),在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)，都表現(xiàn)止常色散，即紫光折射率比紅光折射率大些。所以用棱鏡產(chǎn)生的光譜,紫色一端要比紅色一端展開(kāi)得大得多。還可看出，各種介質(zhì)的色散曲線的形狀都不--樣，所以不同材料做成的棱鏡，光譜對(duì)應(yīng)的譜線間隔不同。
光的透射，散射，折射和色散的研究促進(jìn)了許多光譜儀器的研發(fā)，光譜儀器的出現(xiàn)使得很多東西變得便于檢測(cè)和分析，并且光的分析大多數(shù)都環(huán)保和快速，對(duì)方方面面的發(fā)展起到重大的作用。
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