Средняя дисперсия. Число Аббе

Мерой дисперсии вещества служит средняя дисперсия :

, (19)

где -показатель преломления для нм (синяя линия водорода),

- показатель преломления для нм (красная линия водорода).

Вещество характеризуется также величиной относительной дисперсии, под которой понимают отношение: , где - показатель преломления для нм (среднее значение длины волны желтого дублета натрия).

В практических каталогах обычно приводится величина, обратная относительной дисперсии, которая носит название коэффициента дисперсии (число Аббе):

(20)

Вещества с малой дисперсией характеризуются большим значением  (например, для флюорита ); вещества с большой дисперсией имеют малое  (для тяжелых сортов стекла ).

 

Зависимость показателя преломления газов от давления

Опыт и теория показывают, что показатель преломления вещества  зависит от его плотности . Эта зависимость выражается соотношением вида:

(21)

Для газов находящихся при невысоких давлениях, соотношение может быть упрощено. В этом случае , поэтому можно написать:

(22)

или просто

(23)

При постоянной температуре плотность газа  пропорциональна давлению , поэтому (3) можно переписать так:

 или , (24)

где - некоторый коэффициент пропорциональности.

Из (24) следует, что изменение показателя преломления  пропорционально изменению давления :

(25)

 

Поглощение света. Закон Бугера

Экспериментально было установлено, что свет, проходя через вещество, поглощается. Особенно сильное поглощение наблюдается для тех длин волн, частоты которых совпадают с собственными частотами для данного вещества. Интенсивность света изменяется по закону:

                   (26)

где  – коэффициент поглощения, I₀ – интенсивность падающего света, - толщина поглощающего слоя.

Знак минус показывает, что и имеют противоположные знаки, т.е. с ростом толщины поглощающего слоя интенсивность прошедшего света падает.

  (27)

 

            (28)

     

                                                      (29)

Выражение (29) представляет собой закон Бугера.

 

Если то

 

Коэффициент поглощения  есть величина обратная величине пути в данном веществе, проходя который, свет уменьшает свою интенсивность в е раз.

Если растворить поглощающие свет вещество в растворителе, который не поглощает данный цвет, то коэффициент поглощения раствора будет прямо пропорционален длине поглощающего вещества, т.е.

(30)

Для разряженных газов спектр поглощения является линейчатым. Для газа в молекулярном состоянии спектр поглощения является полосатым. Для твердых диэлектриков спектр поглощения сплошной в определенном интервале частот. Все другие частоты диэлектрик будет пропускать.