Аномальды дисперсия.

Жарық толқыны қысқарғанда, яғни тербеліс жиілігі артқанда сыну көрсеткішінің кемуі аномаль дисперсия деп аталады. Аномаль дисперсия жарық жұтылу жолақтары айқын білінетін газдар мен булардан өткенде де байқалады. Затта жарықтың сынуы жарықтың фазалық жылдамдығының өзгеруі салдарынан болады. Мұндай жағдайда заттың сыну көрсеткіші (n) мына формуладан анықталады: n=c/cф, мұндағы cф — жарықтың берілген ортадағы фазалық жылдамдығы, с — вакуумдағы жарық жылдамдығы. Жарықтың электрмагниттік теориясы бойынша. Призмадан немесе басқа бір мөлдір денеден өткен жіңішке ақ жарық шоғы түрлі түсті спектрге жіктеледі. Жеті түрлі түстен құралған бұл спектрдің ең көбірек бұрылатыны және ең қысқа толқындысы (жиілігі үлкені) — күлгін сәуле, ал ең аз бұрылатыны және ең ұзын толқындысы — қызыл сәуле. Жарықтың классикалық теориясы бойынша Жарық дисперсиясы жарық таралған орта атомдарының (не молекулаларының) электрондары мен жарық толқындары туғызған айнымалы электр өрісінің өзара әсерлесуі нәтижесінде пайда болады. Мөлдір денелердегі Жарық дисперсиясы спектрлік приборларды, ахроматикалық линзаларды жасау кезінде қолданылады. Америка физигі Роберт Вуд 1901ж. Айқас призмалар методын қолданып ақ жарық натрий буынан өткенде байқалатын аномаль дисперсия құбылысын зерттеді. Сонда бір призма ретінде труба ішінде түзілген натрий буы пайдаланылды, екіншісі шыны призма. Сонда ақ жарық түсірілгенде, бу тығыздығы едәуір болған жағдайда, байқалған спектрдің түрі. Мұнда спектрдің сары бөлігіндегі қоңыр жолақ – натрий буының толқын ұзындығы 589,3нм маңындағы сары сәулелерді жұту жолағы. Осы жұту жолағына ұзын толқындар жағынан таяу келген спектр бөлігінің ұшы натрий буы призмасы табанына (төмен) қарай күштірек майысқан, демек оған сәйкес сыну көрсеткіші үлкен, ал қысқа толқындар жағындағы спектр бөлігінің оған таяу ұшы әлгі призманың (жоғары) қарай майысқан, демек, сыну көрсеткіші бірден кем n<1. Дұрысында спектрдің сары бөлігінде натрий буының өте жақын жптқан екі жұтылу сызығы (ʎ₁=589.6нм, ʎ₂=589 нм) бар. Егер натрий буының тығыздығы үлкен болса, онда бұл екі сызық тұтасып кетеді де, жоғарыда баяндалғандай бір жұтылу жолағы байқалады. Ал натрий буының тығыздығы аз болса, онда осы екі сызыққа тән екі жұтылу жолағы байқалады да, спектр бөліктерінің ұштары майысады. Жұтылу сызықтарының ұзын толқын жақтарындағы спектрдің таяу ұшы төмен қарай күштірек иіледі (демек n мәні үлкен), ал қысқа толқын жақтарындағы спектрдің ұшы жоғары қарай иілген, демек n<1.

71. Жарықты жуту және шашырату. Бугер Ламберт -Бер заңы.

Жарықтың жұтылуы. Жарық бір ортадан өткенде оның интенсивтігі кемиді, өйткені жарық толқындары электр өрісі ықпалынан заттың атомдарының құрамындағы электрондар еріксіз тербеледі, олардың тербелуін сүйемелдеу үшін жарық толқыны энергиясы жұмсалады. Ол энергия кейін энергияның басқа түрлеріне айналады. Заттың атомдарының бір-бірімен соғылысу нəтижесінде электрондардың тербеліс энергиясының едəуір үлесі молекулалық тəртіпсіз қозғалыс энергиясына айналады. Соның нəтижесінде дене қызады. Осылай жарық толқыны энергиясының сол толқынның затқа енуіне байланысты кемуі жарықтың жұтылуы деп аталады.Тəжірибеге қарағанда жарық интенсивтігінің кему дəрежесі жарық өткен заттың табиғатына жəне оның қалыңдығына байланысты.

Молекулалардың жарықты жұту қабілеттілігі медицина мен биологияда қолданатын спектрофотометрия әдісінің негізінде жатады. Бұл әдісті заттың химиялық құрылымын анықтау және сандық талдау өткізу үшін қолданады. Молекулалардың оптикалық және спектрофотометриялық қасиеттері олардың құрылымы тұралы мәлімет береді де молекуланың энергиялық деңгейлері арасындағы арақашықтығымен және бір деңгейден басқа деңгейге көшулердің ықтималдығымен анықталады

Бугер - Ламберт - Бэрдың заңы

Жарықтың жұтылуы зерттелетін объект арқылы жарықтын ағыны өткеннен кейін оның әлсізденуімен білінеді, егер де ол жоғары болса заттың концентрациясы оған сәйкес жоғары болады. Бугер-Ламберт-Бэрдың заңына сәйкес жұтатын заттың қабатынан өткен жарықтың қарқындылығы келесі түрде есептеледі:

[1]

мұнда I_o - түсетін жарықтың қарқындылығы,

c - жұтатын заттың концентрациясы (моль/л)

ε- жұтудың молярлы коэффициенті (л/моль*см)

Жарық монохроматикалық болған кезде заң келесі түрде жазылады:

[2]

мұнда D - заттың оптикалық тығыздығы.

I₀ және I - түсетін және шыққан жарықтардың қарқындылықтары;

T - үлгінің өткізуі;

С - жұтатын заттн концентрациясы (моль/л);

l - үлкінің қалындығы, см;

 - экстинцияның молярлық коэффициенті, М^-1см^-1.

Бугер-Ламберт-Бэрдың заңы кейде орындалмайды. D-ның С-даң тәуелдгінін кейде сызықты түрден ауытқуы болуы мүмкін.Сөйтіп жарық заттан өткенде толқын ұзындығы əр түрлі сəулелер түрліше жұтылады, яғни жарық жұту құбылысының талғама сипаты болады. Мысалы: «қызыл» түсті делінетін шыны жасыл, көк, күлгін сəулелерді өте көп жұтады, қызыл жəне қызғылт-сары сəулелерді болымсыз аз жұтады. Сондықтан қызыл шыныға ақ жарық түсірілсе, одан тек қызыл түс сезіну түйсігін туғызатын ұзын толқынды сəулелер ғана өтеді. Егер сол шыныға жасыл немесе көк жарық түсірілсе, онда ол шыны «қоңыр» болып көрінеді. Сөйтіп көрінетін сəулелерді талғап жұтатын денелер бояқ мөлдір денелер болып табылады, ал көрінетін сəулелерді болымсыз аз жұтатын денелер түссіз мөлдір денелер (шыны, кварц, ауа т.б.) болады

Дата добавления: 2015-10-29