内容正文:
散射光偏振性的应用
散射光偏振性的应用
例1. 南北极探险用: “太阳罗盘”(利用阳光散射的偏振性)辨别方向(因磁罗盘在南北极无用).
例2. 蜜蜂靠天空光的偏振性辨别方向(蜜蜂的眼睛中有对偏振敏感的器官)
米氏散射的特点:
(1)散射光的强度与入射光波长的依赖关系不很显著,因此散射光的颜色与入射光的颜色相近;
(2)散射光的强度角分布随散射粒子的半径变化显著地改变。
米氏散射与城市天空的景象。
米氏散射理论在大气光学中占重要地位,
它是人工降雨的理论基础。
拉曼、布里渊散射 (非弹性散射)
斯托克斯 — 拉曼散射 l 大
反斯托克斯 — 拉曼散射 l 小
布里渊散射: 晶体中的声波参与了能量交换.
斯托克斯-拉曼散射
RS
布里渊散射
BS
弹性散射
布里渊散射
BS
反斯托克斯-
拉曼散射
RS
RS RS BS BS
拉曼散射
在散射光中出现与入射光频率不同的散射光,这种现象称为拉曼散射。
拉曼散射光谱的特征:
(1) 在与入射光角频率 0 相同的散射谱线 (瑞利散射线) 两侧,对称地分布着角频率为 0 1 , 0 2 ,… 的强度较弱的散射谱线,长波一侧 (角频率为 0 1 , 0 2 ,… ) 的谱线称为红伴线或斯托克斯线,在短波一侧 (角频率为 0 +1 , 0 +2 ,… ) 的谱线称为紫伴线或反斯托克斯线;
(2) 角频率差 1 , 2 ,…与散射物质中分子的固有振动频率一致, 而与入射光的角频率 0无关。
拉曼散射和布里渊散射为研究分子结构、分子的对称性和分子内部的作用力等提供了重要的分析手段。拉曼散射已成为分子光谱学中红外吸收方法的重要补充。受激布里渊散射怎被用于产生相位共轭光,在光通信,光信息处理等激光光学中有新的应用.
散射与反射、漫反射及衍射现象的区别
1.散射与直射、反射及折射的区别——“次波”发射中心排列的不同
散射时无规则,而后者有规则。
2.散射与漫反射的区别:——次波中心的排列仍有某些不同的方向性
3.散射与衍射的区别:
衍射:因个别的不均匀区域(孔、缝、小障碍等)所形成的,不均匀区域范围大小≈。
散射:大量排列不规则的非均匀小“区域”的集合所形成的,非均匀小区域的线度<。
Ka/2
x
下面以矩形脉冲非周期函数(如矩形脉冲电信号或平面光波通过一细缝后的复振幅分布)为例,求取它的傅里叶变换及频谱图.矩形脉冲函数可表示为
它的频谱函数为
矩形脉冲非周期函数的频谱是连续谱.
波列:一定长度范围内振幅和空间角频率为常数的波。
若选波列的中点为坐标原点,它的函数形式可写为:
振幅
2L
A0
实际光源发出的光波的分析
它的傅里叶分解频谱为:(振幅函数)
其强度函数:(略去常数因子)
I(k)
1
0
k0
k0-π/L
k0+π/L
π/L
k
其空间频谱图是一条连续曲线
强度的第一零值点出现在:
则可取 波列长度反比于频谱宽度
作为有效空间角频率范围,认为波列包含的诸分波的空间角频率处于这一范围内,由k=2π/λ,则用波长范围表示为:
由上两式可知,波列长度2L越长,则波列所包含的单色光波的波长范围 或有效空间频率范围
就越窄,实际光源发出的光波的单色性就越好;反之,
就越窄,其单色性就越差;当波列长度等于无穷大时,
和 等于零,就得到单色光波.实际上,由于原子间碰撞,引起发射谱线增宽,大多只能获得准单色光,即波长宽度与中心波长之比 的光波.
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