1、光 的 散 射,光通过光学性质不均匀的介质时,在偏离正常传播方向上有光出射的现象称为散射。,气体中有随机运动的分子、原子或烟雾、尘埃;液体中混入小微粒;固体中掺入杂质或缺陷等。,一、定义:,光学性质不均匀:,无散射,有散射,散射光,散射光,散射光,散射是光与物质的相互作用所致;光射入透明不均匀介质时,介质中的杂质微粒或不规则排列的物质微粒在光波作用下产生受迫振动,进而产生次波;,二、散射产生的原因:,各微粒所发出的次波发生叠加,形成散射光。,入射光,散射光,散射光,次波, 散射光波长与入射光波长相等(线性散射), 散射光波长与入射光波长不等(非线性散射),三、散射现象分类:以散射是否等于入射为
2、标准,悬浮质点的散射,分子散射十分纯净的液体和气体,米氏散射,瑞利散射,拉曼散射,布里渊散射,3.1 瑞利散射,产生条件:,散射微粒的几何线度小于光波长,散射定律:,侧向散射光的光强反比于4,3.2 米氏散射,产生条件:,散射微粒的几何线度大于等于光波长,散射规律:,散射光强度I与波长之间无明显关系。,随着a/ 增大,散射光强与波长的依赖关系逐渐减弱,大粒子散射,散射光强基本上与波长无关,1,A,B,C,1.为什么晴朗的天空是蓝色的?,天气晴朗时,大气层中尘埃和水分子颗粒的尺寸( )与太阳光波长( )相比较小,对阳光产生瑞利散射。,根据瑞利定律, 散射光中波长较短的蓝紫光占优势,天空呈蓝色。,
3、760nm 红,410440460550570610660nm紫 蓝 青 绿 黄 橙 红,400nm 紫,如果没有大气层 , 即使在白天,人们仰望天空,将看到光耀眩目的太阳悬挂在漆黑的背景中。,2.如果没有大气层,天空是什么景象?,奋进号航天飞机拍摄照片,3.为什么清晨或傍晚看到的太阳呈红色?,此时太阳光穿过的大气层最厚,散射效应最显著。太阳光中的短波部分几乎都侧向散射,仅剩下红光部分到达地面,所以可以看见火红的朝阳或夕阳。,天空中的白云是大气中水滴组成的,这些水滴的线度比可见光的波长大。根据米氏散射,各种波长的光有几乎相同强度的散射,因而云雾呈白色。,4.为什么云彩是白色的?,2.警示灯为什么选择红色的?,1.阴天或污染严重时,天空为什么是灰白色的?,提示:阴天,空气中的尘粒、小滴、冰晶的数量会很多; 云层较厚,The endThank you!,