3.14吸收定律 对吸收现象的研究建立在如下的几条假设主 ①入射光线是单色的： ②吸收粒子（分子、原子、离子等等）的吸收行为是相互独立的： ③入射辐射由平行光线构成，并与吸收介质的表面相垂直： ④光束横截面经历的光程相同； ⑤吸收介质是均匀的，且不会散射辐射； ⑥入射通量不足于导致饱和效应。对激光来说，其光束非常强，使原 子的吸收能力饱和，即容易把能够吸收光子的原子激发到激发态， 从而不能更多地吸收其它光子，叫做饱和效应。 2022/10/7 6
2022/10/7 6 3.1.4 吸收定律 对吸收现象的研究建立在如下的几条假设上 ① 入射光线是单色的； ② 吸收粒子（分子、原子、离子等等）的吸收行为是相互独立的； ③ 入射辐射由平行光线构成，并与吸收介质的表面相垂直； ④ 光束横截面经历的光程相同； ⑤ 吸收介质是均匀的，且不会散射辐射； ⑥ 入射通量不足于导致饱和效应。对激光来说，其光束非常强，使原 子的吸收能力饱和，即容易把能够吸收光子的原子激发到激发态， 从而不能更多地吸收其它光子，叫做饱和效应
考虑吸收剂浓度均匀的吸收介质。设照射在吸收物薄片上的 辐射通量为中，而透过的辐射通量为Φ-dΦ。当入射通量增加时， 光束中被吸收的光子数目也成比例地增加，也就是说dΦ与Φ成正 比；同样，由手与光束相作用的吸收剂的数目和薄片的厚度成db 正比： dΦ=-kΦdb 3.1-10） 式中的比例常数k称为吸收系数，负号表示光通量随厚度的增 加而减少。设厚度从0到b的变化使得光通量从D0变为Φ，对式 (3.1-10)有 dΦ 中 (3.1-11） 0 对式(3.1-11)积分，易得n(Φ/Φ0)=kb,或 Φ=乎ezp(-kb) (3.1-12） (3.1-12)表明，随着通过吸收剂的路径增加，辐射通量（功 率)按幂指数率减小，常用手研究辐射在均匀介质中传播时的吸 收。 2022/10/7
2022/10/7 7 考虑吸收剂浓度均匀的吸收介质。设照射在吸收物薄片上的 辐射通量为Ф，而透过的辐射通量为Ф–dФ。当入射通量增加时， 光束中被吸收的光子数目也成比例地增加，也就是说dФ与Ф成正 比；同样，由于与光束相作用的吸收剂的数目和薄片的厚度成db 正比： dФ= –kФdb (3.1-10) 式中的比例常数k称为吸收系数，负号表示光通量随厚度的增 加而减少。设厚度从0到b的变化使得光通量从Ф0变为Ф，对式 (3.1-10)有 (3.1-11) 对式(3.1-11)积分，易得ln(Ф/Ф0) = –kb，或 (3.1-12) (3.1-12)表明，随着通过吸收剂的路径增加，辐射通量（功 率）按幂指数率减小，常用于研究辐射在均匀介质中传播时的吸 收
在原子光谱分析中，k与浓度有关；在分子光谱中，k=k℃， 被分解成与物质组分及其浓度相关的两项。在吸收光谱中，更多 的是关注透过率T=Φ/Φ0，或吸收度A=og(刀的测量。这样 来 T=o=exp(-kb)exp(-k'bc)=10-0%6 (3.1-13) A=-10gT=0.434kb=0.434k bc=abc (3.1-14) 即吸收度等于吸收组分的吸收系数a、厚度b和组分浓度c的乘 积。当c的单位为moL-1时，b的单位是cm时，a称为摩尔吸光 系数，习惯用e表示，单位Lmo1cm-1。即 A=由c (3.1-15) 在紫外-可见光谱范围内强吸收分子的ε值可达104~105。式 3.1-12)和(3.1-15)称为Beer-Lambert定律。 2022/10/7 8
2022/10/7 8 在原子光谱分析中， k与浓度有关；在分子光谱中，k= k'c， 被分解成与物质组分及其浓度相关的两项。在吸收光谱中，更多 的是关注透过率T =Ф/Ф0，或吸收度A= –log(T)的测量。这样 一来 (3.1-13) 或 (3.1-14) 即吸收度等于吸收组分的吸收系数a、厚度b和组分浓度c的乘 积。当c的单位为mol·L-1时，b的单位是cm时，a称为摩尔吸光 系数，习惯用ε表示，单位L·mol-1·cm-1。即 (3.1-15) 在紫外–可见光谱范围内强吸收分子的ε值可达104~105。式 (3.1-12)和(3.1-15)称为Beer- Lambert定律
§3.2光路中的光现象 光在光路中传播时，会不可避免地和 物质发生作用，产生各种各样的光学现象， 除了反射、折射和吸收，还会有干涉、衍射、 偏振、散射等等。 2022/10/7 9
2022/10/7 9 §3.2 光路中的光现象 光在光路中传播时，会不可避免地和 物质发生作用，产生各种各样的光学现象， 除了反射、折射和吸收，还会有干涉、衍射、 偏振、散射等等
3.2.1波的叠加 3.2.1.1干涉 干涉指两列或多列光波在空间相遇时相互迭加，在某些区 域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的 现象。 相干两个波的相差φ2-φ1恒为0或者固定值，则这两个波被称 之为相干的。相干是产生干涉的必要条件，另外一个条件是两个 波源的频率几乎相同。 非偏振光可以描述成两个正交的、振幅相同但相位差随时间变 化的平面偏振波合成的结果，故在满足相长干涉、相消干涉的情 况下，也有干涉现象产生。 2022/10/7 10
2022/10/7 10 3.2.1 波的叠加 3.2.1.1干涉 干涉指两列或多列光波在空间相遇时相互迭加，在某些区 域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的 现象。 相干 两个波的相差φ2 – φ1恒为0或者固定值，则这两个波被称 之为相干的。相干是产生干涉的必要条件，另外一个条件是两个 波源的频率几乎相同。 非偏振光可以描述成两个正交的、振幅相同但相位差随时间变 化的平面偏振波合成的结果，故在满足相长干涉、相消干涉的情 况下，也有干涉现象产生