Файл: Закон прямолинейного распространения света. Световые лучи.pdf

• Дифракционный спектр
– радужная плоскость, содержащая семь цветов – от фиолетового до красного.
• Дифракционные решетки широко применяются в
спектральном анализе
в тех случаях, когда необходимо определение
длины световой волны.
Из формулы дифракционной решетки получаем:
λ = sin φ
,

• Свет
, излучаемый отдельным атомом, представляет собой
ЭВМ
, т.е. совокупность двух поперечных взаимно перпендикулярных волн – электрической
(образованной колебанием вектора напряженности Е электрического поля) и магнитной (образованной колебанием вектора напряженности Н магнитного поля), идущих вдоль общей прямой называемой
(световым лучом).

• Естественным
светом называется такой свет, в котором световые волны имеют всевозможные равновероятные ориентации плоскости поляризации.
• Свет, в котором наблюдается некоторое преимущественное направление плоскости поляризации волн, называется
частично поляризованным .
• Если же все световые волны в световом луче имеют одну строго определенную ориентацию плоскости поляризации, то такой свет называется
линейно поляризованным.

• Наиболее часто поляризация происходит в трех случаях:
• 1. При прохождении света через некоторые кристаллы.
• 2. При отражении и преломлении света на границе раздела двух диэлектриков.
• 3. При двойном лучепреломлении света.

• Если направить естественный свет ( Рисунок ниже) перпендикулярно пластинке турмалина, вырезанной параллельно оптической оси О
1
О
2 и на пути поставить вторую пластинку турмалина Т
2
и вращать ее вокруг направления светового луча, то интенсивность света, прошедшего через пластинки, меняется в зависимости от угла α между оптическими осями кристаллов по
закону
Малюса
:
Интенсивность света пропорциональна квадрату амплитуды световых колебаний.
I и I
0
– соответственно интенсивности света, подающего на второй кристалл и вышедшего из него

• Поляризация
применяется для определения концентрации растворов оптически активных веществ, для определения мест упругих напряжений, возникающих в результате механических нагрузок, при изучении быстро протекающих процессов, таких, например, как звукозапись и воспроизведение звука. Одним из интересных практических применений поляроида является его использование на автотранспорте для защиты водителей от слепящего действия фар встречных автомашин.

• Некоторые вещества, называемые
оптически активными
, поворачивают плоскость электрических колебаний поляризованного света, проходящего сквозь них, не изменяя при этом амплитуду колебаний. Это явление называется
вращением плоскости колебаний
поляризованного света (или вращением плоскости
поляризации). (
кварц, киноварь, сахар и др., а также многие жидкости: скипидар, водный раствор сахара, никотин, винная кислота и т.д.)
• Вещества, поворачивающие плоскость колебаний по часовой стрелке (если смотреть навстречу лучу) называются правовращающими
, а вещества, поворачивающие эту плоскость в противоположном направлении – левовращающими
• Многие оптически активные вещества, существуют в 2-х разновидностях – право- и левовращающей.

Явление дисперсии света.
Если пропустить пучок белого света через стеклянную призму, то на экране возникает полоска с непрерывно меняющейся окраской, которая называется
призматическим или
дисперсионным спектром.
Дисперсией
называют зависимость скорости распространения световых волн в среде (т.е. показателя преломления среды) от частоты
(длины волны) света:
Дисперсия света характерна для всех сред, кроме вакуума.

• Явление дисперсии лежит в основе устройства
призменных спектральных приборов
: спектроскопов и спектрографов, которые служат для получения и наблюдения спектров.

• При высоких температурах атомы и молекулы анализируемого вещества переходят в возбужденное состояние, т.е. обладают дополнительной энергией.
Возвращаясь в обычное состояние, они отдают эту избыточную энергию в виде света.
• Излучение источника света складывается из излучения атомов всех элементов, присутствующих в пробе. Для анализа необходимо выделить излучение каждого элемента. Это осуществляется с помощью оптических приборов, в которых световые лучи с разными длинами волн отделяются в пространстве друг от друга. Излучение источника света, расположенное по длинам волн, называется
спектром излучения.

• Атомные спектры элементов состоят из отдельных окрашенных линий, так как в излучении атомов имеются только некоторые определенные волны.
Поэтому такие спектры называются
линейчатыми
• В отличие от них, молекулярные спектры испускания веществ, которые не распались при высокой температуре, являются
полосатыми.
Каждая полоса образована большим числом близко расположенных линий.
• В излучении раскаленных твердых или жидких тел присутствует свет любой длины волны. Поэтому линии в спектре сливаются друг с другом. Такое излучение имеет
сплошной спектр
, в котором цвета плавно переходят друг в друга.

• Схема проведения абсорбционного спектрального анализа отличается от эмиссионного только тем, что анализируемое вещество помещается между источником сплошного излучения и спектральным аппаратом. При этом, свет проходя через вещество, либо теряет ряд спектральных линий, либо уменьшает их интенсивность.
• При наблюдении спектр поглощения имеет вид отдельных темных голос или линий на фоне сплошного окрашенного спектра источника.