光散射現(xiàn)象:
光散射是指光線通過不均勻的介質(zhì)而偏離其原來的傳播方向并散開到所有方向的現(xiàn)象。眾所周知,在均勻介質(zhì)中,光線將沿原有的方向傳播而不發(fā)生散射現(xiàn)象。當(dāng)光線從一均勻介質(zhì)進(jìn)入另一均勻介質(zhì)時,根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,它只能沿著折射光線的方向傳播,這是由于均勻介質(zhì)中偶極子發(fā)出的次波具有與人射光相同的頻率,并且偶極子發(fā)出的次波間有一定的位相關(guān)系,它們是相干的,在非折射光的所有方向上相互抵消,所以只發(fā)生折射而不發(fā)生散射。
如果在均勻介質(zhì)中摻入一些大小為波長數(shù)量級且雜亂分布的顆粒物質(zhì),它們的折射率與周圍均勻介質(zhì)的折射率不同,如膠體溶液、懸乳液、乳狀物等,原來均勻介質(zhì)的光學(xué)均勻性遭到破壞,次波干涉的均勻性也受到破壞。這種含有不均勻無規(guī)則分布的顆粒物質(zhì)的介質(zhì)引起了光的散射,稱為亭達(dá)爾散射(Tygdall)。
有些介質(zhì)表面看來均勻純凈,但在均勻介質(zhì)內(nèi)部由于密度的起伏—介質(zhì)中存在著局部密度和平均密度之間統(tǒng)計(jì)性的偏離一而破壞了其光學(xué)均勻性,也會引起光的散射,例如大氣散射,這種散射稱為分子散射。當(dāng)物質(zhì)處在氣、液二相的臨界點(diǎn)時密度漲落很大,光波照射其上就會產(chǎn)生強(qiáng)烈的分子散射,這種散射光稱為臨界乳光。
上述二種散射(亭達(dá)爾散射和分子散射),其散射光的波長(或頻率)與入射光一致。除此之外,還有一種散射,稱為拉曼散射,其散射光中除了存在與入射光相同波長(或頻率)的成分外,還存在其他波長(或頻率)的散射。
|