光散射的实验装置源.自|优尔,:论`文'网www.youerw.com
我们从Z方向观察时,溶液呈淡蓝色。当我们沿x轴方向观察时,溶液呈红橙色。这是由于我们观察到的是波长较长的红橙光,因为透射光束中没有蓝紫光,红橙光透过溶液射到白屏上,这时我们可观察到红橙色光斑 [1]。
由于光的散射是将光能散射到其它方向上,而光的吸收则是将光能转化为其它形式的能量,因而从本质上说二者不同,但是在实际测量时,很难区分开它们对透射光强的影响。由于光的散射光分散到其他方向,光吸收的能量被转化为其他形式的能量,因此二者本质不同,在实际测量中,很难区分他们对透射光强造成的影响。 通常情况下可将这两种影响因素放到一起进行分析,因此,透射光光强可用下式表示:
式中,K为吸收系数,h为散射系数,α为衰减系数。
六十年代以来,光的散射在社会生活的各方面显示出了优势。光的散射应用广泛,现象明显,效果显著。现在,光的散射的研究在物理化学方面占据重要地位,而且在生物学、医学、材料科学、以及石油化工等多方面也是不可或缺。
2 光的散射的分类
光的散射现象涉及面广,在不同的方面分有不同的分类。通常,根据散射光的波矢k和波长λ的变化与否,光的散射可分为两大类: λ 矢k变化,这种类型的散射为线性散射,瑞利(Rayleiqh)散射, 和米氏(Mie)散射都属于 ;还有一类是 λ和波矢k都变化,这类散射为 ,这种类型的散射的有 (Brillouin)散射,拉曼(Raman)散射等。
根据散射光和入射波数量变化的情况,散射光可以分为三类:第一类,基本恒定或 10-5cm-1,这类为瑞利散射;第二类, 是0.1cm-1,这类为布里渊散射;第三类, lcm-1,这类为拉曼散射。
2.1 瑞利散射
有些 十分显著的介质可以产生强度较大的散射现象,把这类介质可以称为“浑浊介质”,指的是在 ,例如含有烟雾、混合着水滴的大气、乳胶状溶液等。1871瑞利(Rayleiqh)研究了许多散射现象,蓝天是由于小于可见光光波的“混浊介质”所引起的。到了1899年瑞利(Rayleiqh)利用麦克斯韦电磁学理论来推导出散射光强与其波长的关系。