защита 9 лаба

Закон Бугера — Ламберта — Бера — определят ослабление параллельного монохроматического пучка света при проходе через поглощающую среду .

  

Показатель поглощения  характеризует свойства вещества и зависит от длины волны λ поглощаемого света. Эта зависимость называется спектром поглощения вещества.

Коэффициент поглощения для растворов может быть рассчитан как:

  

С — концентрация растворённого вещества, а  — коэффициент, не зависящий от С и характеризующий взаимодействие молекулы поглощающего вещества со светом с длиной волны λ. Утверждение, что  не зависит от С, называется законом А. Бера, и его смысл состоит в том, что поглощающая способность молекулы не зависит от влияния окружающих молекул. Закон этот надо рассматривать скорее как правило, так как наблюдаются многочисленное отступления от него, особенно при значительной увеличении концентрации поглощающих молекул.

Физический смысл Бугера-Ламберта-Бера закона состоит в утверждении независимости процесса потери фотонов от их плотности в световом пучке, то есть от интенсивности света, проходящего через вещество. Это утверждение справедливо в широких пределах, однако, когда интенсивность света очень велика (например, в сфокусированных пучках импульсных лазеров), kλ становится зависящим от интенсивности и закон Бугера-Ламберта-Бера перестаёт быть применим

 — Интенсивность после проходе через среду

 — Интенсивность входящего пучка света

 — Показатель поглощения раствора единичной концентрации

 — Концентрация растворённого вещества

 — Показатель поглощения (коэффициент поглощения)

 — Толщина слоя вещества, через которое проходит свет

Физ. смысл его состоит в утверждении независимости процесса потери фотонов от их плотности в световом пучке, т. е. от интенсивности света, проходящего через вещество. Это утверждение равносильно утверждению независимости числа поглощающих свет центров (атомов, молекул) от интенсивности света. Однако при очень больших интенсивностях света, когда ср. время между актами поглощения, приводящими к возбуждению атома или молекулы, сравнимо с временем жизни атома (молекулы) в возбуждённом состоянии, справедливость последнего утверждения нарушается и Б—Л—Б. з. перестаёт быть справедливым. Возможны и др. механизмы отклонения от Б—Л—Б. з. при очень сильных световых потоках, напр. многофотонное поглощение .Интенсивности света, необходимые для наблюдения отклонений от Б—Л,- б. з., достижимы, напр., в сфокусир. пучках импульсных лазеров.

В рамках Международной системы единиц (СИ) выбор единиц измерения определяется соображениями удобства и сложившимися традициями. Наиболее широко используются обратные сантиметры (см−1) и обратные метры (м−1). При относительно больших значениях показателя поглощения используют обратные миллиметры[2].

После создания оптических материалов с экстремально низким поглощением и последовавшего вслед за этим развитием волоконной оптики в качестве единицы измерения показателя поглощения стали использовать дБ/км (dB/km). В этом случае расчет значений показателя поглощения производится по формуле:

где  выражается в км.

Таким образом, дБ/км является в 106 раз более мелкой единицей, чем см−1. Соответственно, если показатель поглощения материала равен 1 дБ/км, то это означает, что его десятичный показатель поглощения равен 10−6 см−1.

Оптическая схема монохроматора на основе дифракционной решетки: 1 — входное отверстие монохроматора; 2 — выходное отверстие монохроматора; 3 — вогнутая дифракционная решетка; L- расстояние от входного (выходного) отверстия до дифракционной решетки; φ- угол, соответствующий числовой апертуре ВС;  1 – угол падения света на дифракционную решетку (относительно нормали N);  2 – угол дифракции света (относительно нормали N)