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物体对光的透射、反射和吸收

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放大字体  缩小字体    发布日期:2018-06-25  来源:网易博客  作者:阿美  浏览次数:221
核心提示:无论哪一种物体,只要受到外来光波的照射,光就会和组成物体的物质微粒发生作用。由于组成物质的分子和分子间的结构不同,使入
       无论哪一种物体,只要受到外来光波的照射,光就会和组成物体的物质微粒发生作用。由于组成物质的分子和分子间的结构不同,使入射的光分成几个部分:一部分被物体吸收,一部分被物体反射,再一部分穿透物体,继续传播(图1)。图中物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想为入射光通量;物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想为透射光通量;物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想为反射光通量;物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想为物体吸收的光通量。

一、透射:
       透射是入射光经过折射穿过物体后的出射现象。被透射的物体为透明体或半透明体,如玻璃,滤色片等。若透明体是无色的,除少数光被反射外,大多数光均透过物体。为了表示透明体透过光的程度,通常用入射光通量物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想(见图1)与透过后的光通量物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想之比τ来表征物体的透光性质,τ称为光透射率。

 

物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想
图1
表示为

 

 

物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想
       从色彩的观点来说,每一个透明体都能够用光谱透射率分布曲线来描述,此光谱透射率分布曲线为一相对值分布。所谓光谱透射率定义为从物体透射出的波长λ的光通量物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想与入射于物体上的波长λ的光通量物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想之比。表示为

 

 

物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想
       通常在测量透射样品的光谱透射率时,还应以与样品相同厚度的空气层或参比液作为标准进行比较测量。

 

  二、吸收

  物体对光的吸收有两种形式:如果物体对入射白光中所有波长的光都等量吸收,称为非选择性吸收。例如白光通过灰色滤色片时,一部分白光被等量吸收,使白光能量减弱而变暗。如果物体对入射光中某些色光比其它波长的色光吸收程度大,或者对某些色光根本不吸收,这种不等量地吸收入射光称为选择性吸收。例如白光通过黄色滤色片时,蓝光被吸收,其余色光均可透过。

  物体表面的物质之所以能吸收一定波长的光,这是由物质的化学结构所决定的。可见光的频率为物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想不同物体由于其分子和原子结构不同,就具有不同的本征频率,因此,当入射光照射在物体上,某一光波的频率与物体的本征频率相匹配时,物体就吸收这一波长(频率)光的辐射能,使电子的能级跃迁到高能级的轨道上,这就是光吸收。

  在光的照射下,光粒子与物质的微粒作用,这些物质吸收某些波长的光粒子,而不吸收另外一些波长的光粒子,使得不同物质具有不同的颜色。例如,油墨的颜色是颜料的分子结构所决定的。分子结构的某些基团吸收某种波长的光,而不吸收另外波长的光,从而使人觉得好像这一物质"发出颜色"似的,因此把这些基团称为"发色基团"。例如,无机颜料结构中有发色团,如铬酸盐颜料是物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想(*********根),呈黄色;氧化铁颜料的发色团是物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想呈红色;铁蓝颜料的发色团是物体对光的透射、反射和吸收 - 阿美 - 追逐梦想呈蓝色。这些不同的分子结构对光波有选择性的吸收,反射出不同波长的光。

  表面覆盖了涂料的物体 ,对于不透明的涂料来说,颜料颗粒反射回的光还受到颜料连结料性质的影响;如果涂料是透明的,物体的颜色不仅取决于涂料的颜色,还很大程度上决定于涂料层下物体的颜色。

  白光投射到非选择性吸收物体上时,各种波长的光被吸收的程度一样,所以,从物体上反射或透射出来的光谱成份不变,即这类物体对于各种波长的光的吸收是均等的,产生消色的效果。

 
 
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