Аддитивность оптических плотностей.

Если в материале имеется несколько (например, три) светопоглощающих вещества с концентрациями и удельными показателями поглощения , то для расчетов можно использовать выражения

- закон Бугера- Ламберта- Бэра

ЕСЛИ материал слоистый и слои различаются по всем параметрам ( , С, l ), то для него справедливо выражение

((1.3.17)-( 1.3.19)) справедливы для двух случаев: а) любая среда в сочетании с монохроматическим излучением, б) любое видимое излучение в сочетании с нейтрально-серой средой.

Из выражения следует аддитивность оптических плотностей: при сложении оптических сред их оптические плотности складываются см. рис.:

Перейдя от " Ф/Ф0" к " ", можно записать: .Отсюда

т.е. при сложении оптических сред их коэффициенты пропускания перемножаются.

Закон Ламберта.

Это закон, связывающий поглощение монохроматического излучения гомогенной средой с толщиной слоя этой среды. Ламберт предложил для закона математическое выражение:

где - поток монохроматического излучения, падающий в виде пучка параллельных лучей на слой гомогенной поглощающей среды перпендикулярно ее поверхности; - поток излучения, прошедший через слой; - коэффициент поглощения, не зависящий от мощности излучения, но зависящий от природы вещества, составляющего слой, и длины волны падающего излучения. Закон был выведен для условия , Когда отсутствует отражение излучения от поверхности слоя вещества.

Индикатрисы светорассеяния, мутность сред.

1. Отраженный и пропущенный средой свет распространяется в пространстве во всех направлениях. Такое явление называется диффузным рассеянием света.

И. Ламбертом было установлено, что, если поверхность полностью рассеивает свет, ее яркости во всех направлениях одинаковы и не зависят от угла падения светового пучка на поверхность, т.е. В( ) = const, где В - яркость в направлении, создающем с нормалью N угол .

При В( ) = const сила света, отражаемого поверхностью, будет различной в разных направлениях. Это видно из выражения, связывающего яркость В с силой света I: , где dQ - площадь малого участка рассеивающей поверхности. Для направления, совпадающего с нормалью

Заменив в формуле для I через , получим математическое выражение закона Ламберта:

Распределение яркости и силы света, отраженного от малого участка рассеивающей поверхности, можно выразить в виде векторных диаграмм , построенных в полярных координатах. Огибающая этих векторов представляет собой индикатрису рассеяния. Строятся они в относительных величинах. На рис.

показаны индикатриса яркости (а) и индикатриса силы света (б) для идеального диффузора. Индикатриса яркости имеет форму половины окружности с центром в точке падения света О. Индикатриса силы света имеет форму окружности, касающейся поверхности в точке падения света О.

Большинство окружающих нас физических тел частично рассеивают свет. Поэтому их яркости в разных направлениях будут различными и форма индикатрисы будет зависеть от угла падения света на поверхность тела (рис.), б (i1 = 0, i2 > 0, i3 > i2)).

Мутность сред.

Мутные среды

Известны три типа оптических систем, относящихся к мутным средам: системы с оптически тонким, средним (промежуточным) и толстым слоем.

Оптически тонкий слой. Рассеянный свет, наблюдаемый в оптически тонких системах, отражается лишь один раз; при этом большая часть нерассеянного света проходит сквозь образец [6]. Примером таких систем являются прозрачные красители, наносимые на текстильный материал.

Оптически средний слой. Большая часть рассеянного света многократно рассеивается, однако, часть света все же проходит сквозь образец [6]. Типичным примером такой среды является окрашенный полистирол. Большинство систем, которые относят к категории оптически тонких или оптически толстых сред, на самом деле относятся к оптически промежуточному слою. Полиграфические офсетные краски считаются оптически тонким слоем, а краски для трафаретной печати — оптически толстым. Однако и ту, и другую краску следует все же отнести к среднему слою.

Оптически толстый слой. Весь свет многократно отражается [6]. Примером оптически толстого слоя являются непрозрачные покрытия, в которых диоксид титана смешан с другими рассеивающими пигментами.

Типы светорассеяния.

Типы светорассеяния

1)угол падения равен углу отражения – зеркальное

2) диффузное

3) смешанное

Отражение

 

4) направленное

Вопрос № 10.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Накопители на оптических дисках