Что такое дисперсия вещества

Толковый словарь иностранных слов Л. П. Крысина.- М: Русский язык , 1998 .

Синонимы:

• ДИСПЕРМАТИЧЕСКИЙ
• ДИСПЛАНТАЦИЯ

Полезное

Смотреть что такое «ДИСПЕРСИЯ» в других словарях:

• дисперсия — Рассеяние чего нибудь. В математике дисперсия определяет отклонение величин от среднего значения. Дисперсия белого света приводит к его разложению на составляющие. Дисперсия звука является причиной его расплывания. Рассеяние хранимых данных по… … Справочник технического переводчика
• ДИСПЕРСИЯ — (от латинского dispersio рассеяние) волн, зависимость скорости распространения волн в веществе от длины волны (частоты). Дисперсия определяется физическими свойствами той среды, в которой распространяются волны. Например, в вакууме… … Современная энциклопедия
• ДИСПЕРСИЯ — (variance) Мера разброса данных. Дисперсия множества из N членов находится путем сложения квадратов их отклонений от среднего значения и деления на N. Поэтому, если членами являются хi при i = 1, 2. N, a их средним является m, дисперсия… … Экономический словарь
• Дисперсия — (от латинского dispersio рассеяние) волн, зависимость скорости распространения волн в веществе от длины волны (частоты). Дисперсия определяется физическими свойствами той среды, в которой распространяются волны. Например, в вакууме… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
• ДИСПЕРСИЯ — (от лат. dispersio рассеяние) в математической статистике и теории вероятностей мера рассеивания (отклонения от среднего). В статистике дисперсия есть среднее арифметическое из квадратов отклонений наблюденных значений (x1, x2. xn) случайной… … Большой Энциклопедический словарь
• Дисперсия — в теории вероятностей наиболее употребительная мера отклонения от среднего (мера рассеяния). По английски: Dispersion Синонимы: Статистическая дисперсия Синонимы английские: Statistical dispersion См. также: Выборочные совокупности Финансовый… … Финансовый словарь
• дисперсия — (варианса) показатель разброса данных, соответственный среднему квадрату отклонения этих данных от средней арифметической. Равна квадрату стандартного отклонения. Словарь практического психолога. М.: АСТ, Харвест. С. Ю. Головин. 1998 … Большая психологическая энциклопедия
• дисперсия — рассеяние, разброс Словарь русских синонимов. дисперсия сущ., кол во синонимов: 6 • нанодисперсия (1) • … Словарь синонимов
• Дисперсия — [variance] характеристика рассеивания значений случайной величины, измеряемая квадратом их отклонений от среднего значения (обозначается d2). Различается Д. теоретического (непрерывного или дискретного) и эмпирического (также непрерывного и… … Экономико-математический словарь
• Дисперсия — * дысперсія * dispersion 1. Рассеяние; разброс; вариация (см.). 2. Теоретико вероятностное понятие, характеризующее меру отклонения случайной величины от ее математического ожидания. В биометрической практике используется выборочная дисперсия s2 … Генетика. Энциклопедический словарь

• Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте

• �� Путешествия

Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP,
WordPress, MODx.

• Пометить текст и поделитьсяИскать в этом же словареИскать синонимы
• Искать во всех словарях
• Искать в переводах
• Искать в ИнтернетеИскать в этой же категории

оптика / Дисперсия

Дисперсия. Дисперсия света (ДС) – явление, обусловленное зависимостью показателя преломления от длины волны падающего света. Для простоты далее будем рассматривать преломление света на границе вакуум-среда, т.е. зависимость абс. показателя преломления от длины волны n=f(λ). Дисперсия вещества (ДВ) – физическая величина, показывающая как быстро показатель преломления изменится с изменением длины волны. Если для двух длин волн λ 1 и λ 2 , показатель преломления соотв. n 1 и n 2 , то средний показатель ДВ: ~ ν=(n 2 -n 1 )/(λ 2 -λ 1 )=∆n/∆λ, в пределе, при λ→0: ν=dn/dλ=df(λ)/dλ. Для большинства оптически прозрачных сред n монотонно убывает с увеличением длины волны. Из графиков следует, что n наиболее резко изменяется в области КВ _ ДВ наиболее сильно меняется в области КВ: n=f(λ)=A+B/λ 2 , ν= dn/dλ=2B/λ 3 , где A и B – const, характеризующие природу вещества. Электронная теория дисперсии. Нормальная и аномальная дисперсия. Дисперсия света, как и поляризация, объясняется вз_действием света с веществом. Будем рассматривать свет в рамках ЭМ теории Максвелла, а вещество в рамках ЭМ теории Лоренца. Согласно Лоренцу, вещество представляет собой совокупн. зарядов (электронов и ионов), совершающих колебания около положения равновесия с частотой ω 0 , собственной частотой колебаний. Электрон, совершающий колебания, теряет энергию и испускает вторичное излучение, _ колебания электрона являются затухающими. Затухание колебаний электронов можно учесть, вводя коэффициент затухания, пропорциональный V 2 . Предположим, что из вакуума в данную среду распространяется световая волна, напряженность которой меняется по закону: E=E 0 sinωt. Световая волна вызывает вынужденные колебания электронов, уравнения которых можно записать в виде x=Asinωt (*), где A – амплитуда вынужденных колебаний, ω – частота вынужденных колебаний. Из (*) следует, что частота вынужденных колебаний совпадает с частотой колебаний в падающей волне. Амплитуда вынужд. колебания, тогда: A=(e·E 0 )/(m√((ω 0 2 — ω) 2 +4βω 2 )) (**), где ω 0 – частота собственных колебаний электрона в веществе, ω – частоты вынужденных колебаний, β – коэффициент затухания колебаний, е – элем. заряд. Электрон испускает вторичные ЭМ волны той же частоты ω, это вторичное излучение налагается на падающую световую волну и интерферирует с ней. В результате в веществе распространяется результирующая волна, скорость которой V≠c. Это отличие тем больше, чем сильнее амплитуда вынужденных колебаний _ чем ближе частота падающей световой волны к частоте собственных колебаний электрона вещества. А раз c/V=n _ n=f(λ) – качественная связь.. Для количественной связи: пренебрегая β имеем: Тогда A=e·E 0 /m(ω 0 2 –ω). Под действием поля падающей световой волны электрон смещается на расстояние х=Asinωt. Вследствие смещения электрона, атом приобретает дипольный момент ˉp=pN=ex. С другой стороны: ˉp=ε 0 χˉE 0 , ε=1+χ, где χ – (каппа) – электрическая восприимчивость. Тогда n=√ε _ ε=n 2 , n 2 -1=ˉp/(ε 0 ˉE)=Nex/(ε 0 E 0 sin(ωt))= =NeAsin(ωt)/(ε 0 E 0 sin(ωt))=NeeE 0 /(ε 0 E 0 m(ω 0 2 — ω 2 ))=Ne 2 /(ε 0 m)·1/(ω 0 2 -ω 2 ). Если в атоме несколько электронов с собственными частотами колебаний ω 0i , то: n 2 -1=Ne 2 /(ε 0 m)·∑ i n i 2 /(ω 0i 2 -ω 2 ). Учитывая, что n=f(λ), то ω= 2 πc/λ и n 2 -1=Ne 2 /(ε 0 m4π 2 c 2 )·∑ i n i /(1/λ 0 2 -1/λ 2 ). Графически это выглядит так: [рис.] Анализируем: 1) если ω<<ω 0 , то ∑i→ 0 , n 2 →1; 2 ) если ω<ω 0 , то n 2 -1→+∞; 3) если ω>ω 0 , то n 2 -1→-∞; 4) если ω>>ω 0 , то n 2 -1→const. При приближении частоты падающей волны к собственной частоте колебаний электрона вещества амплитуда вынужденных колебаний увеличивается, _ часть энергии переходит в энергию внешних хаотических столкновений атомов между собой, т.е. поглощается веществом, _ в областях резонанса собственных и вынужденных колебаний электронов происходит максимальное поглощение света веществом. Если n увеличивается с ростом ω, то это нормальная дисперсия, если же n уменьшается при увеличении ω, то это аномальная дисперсия, которая наблюдается вблизи полос поглощения вещества. Поглощение света. Связь поглощения и дисперсии. Закон Ламберта-Бера. Проходя через в-во часть энергии световой волны переходит в энергию колебаний атомов и молекул, которые под действием этой энергии излучают вторичное ЭМ излучение. Оно интерферирует с падающей волной и изменяет скорость её распростр. в в-ве. Если среда идеальна, то вся поглощ. энергия волны излучается в виде вторичного излучения. В реальных средах часть ее переходит в другие виды энергии, например в тепловую. Т.о. свет, проходя через в-во, в той или иной мере поглощается веществом. Поглощение носит избирательный характер. Чем объясняется цвет прозрачных сред. Предположим, что на слой поглощающего вещества толщиной L падает поток || поток волн интенсивности J 0 . Выделим в слое ∞ тонкий слой dL, ограниченный плоскостями, ┴ к падающему излучению. Если J’ на dL, то ослабление: –dJ’=kJ’·dL, где k – коэф. поглощения, dJ’/J’=kdL, при L=0, J’=J 0 , а при L=L, J’=J. Тогда ∫ J0 J dJ’/J’=- k⌠ 0 L dL, lnJ–lnJ o =kdL, _ J=J 0 ·e –kL – закон Бугера. Коэф. поглощения k характерн. для данного вещества, имеет опред. физич. смысл. k – величина, обр. пропорц. толщине такого поглощ. слоя, при котором интенсивность падающего на слой излучения уменьшается в e раз. Если в качестве поглощ. вещества используется раствор в прозрачном растворителе, то интенсивность поглощенного излучения будет зависеть от числа поглощающих молекул, приходящихся на единицу длины световой волны, т.е. от концентрации раствора. k=f(c), k=εС. Коэф. экстинции ε не зависит от концентрации р-ра и определяется только природой этих молекул. В этом случае J=J 0 ·e – εСL , закон Ламберта-Бера, на нем основан адсорбционный спектральный анализ. Закон Бера выполняется для таких растворов, в которых наличие всех остальных молекул поглощающего вещества не меняет свойств рассматриваемой молекулы. При увеличении концентрации соседние молекулы начинают оказывать влияние, и наблюдается отступление от закона Бера. Как k, так и ε являются функцией длины волны. Если изобразить зависимость k=f(λ), то она представится совокупностью областей с сильным поглощением. При рассмотрении явления дисперсии света, выяснили, что в

области аномальной дисперсии, там, где происходит совпадение частоты или длины волны собственных колебаний электрона с длиной волны или частотой падающего света, происходит max поглощения света веществом. Т.о. вещество поглощает те частоты, которые совпадают с частотами собств. колебаний электронов вещества. В этом заключена связь между дисперсией и поглощением света.

17.05.2013 82.43 Кб 19 Дисперсия.pdf
17.05.2013 169.52 Кб 20 дифракция.pdf
17.05.2013 150.21 Кб 17 интерференция.pdf
17.05.2013 111.85 Кб 22 Поляризация.pdf
17.05.2013 87.75 Кб 18 Тепловое излучение.pdf
17.05.2013 86 Кб 17 Фотоэффект.pdf
Ограничение

Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:

3.2. Дисперсия света и дисперсия вещества. Нормальная и аномальная дисперсия. Закон Бугера.

Дисперсией света называется зависимость показателя преломления среды (или скорости распространения света в среде) от частоты (или длины волны λ): .

Дисперсией вещества называется величина , имея в виду, что– длина волны в вакууме.

Для прозрачных веществ справедлив эмпирический закон зависимости от:

,

где С и В – константы, зависящие от рода вещества. Здесь возрастает с уменьшением, а, такая зависимость соответствуетнормальной дисперсии. Однако, есть участки спектра, где наоборот, . Это – областианомальной дисперсии. Аномальная дисперсия наблюдается в тех интервалах длин волн, где имеет место сильное поглощение света.

Дисперсию можно объяснить на основе электромагнитной теории света и электронной теории строения вещества (теория Лоренца).

Если на вещество падает световая волна , то под ее действием электроны совершают вынужденные колебания с частотой вынуждающей силы. В результате этих колебаний в произвольный момент времени электрон смещается из положения равновесия на величину, в результате чего в атоме возникает электрический дипольный момент, где– заряд электрона. Тогда в единице объема вещества возникает электрический дипольный момент

,

гдеN – концентрация атомов в веществе.

Из законов электростатики известно, что , где– диэлектрическая восприимчивость вещества,– электрическая постоянная (в единицах СИ). Учитывая, что диэлектрическая проницаемость среды, аи используя формулу для амплитуды вынужденных колебаний, можно получить

.

Вэтом выражении– число электронов в атоме, обладающих собственной частотой,– коэффициент затухания колебаний,m – масса электрона. В пренебрежении затуханием получим более простую формулу, записанную через длины волн:

.

Из этих графиков видно, что в области поглощения имеет место аномальная дисперсия. Чтобы наблюдать аномальную дисперсию, поглощение должно быть весьма значительным.

При прохождении света через вещество часть энергии волны переходит во внутреннюю энергию вещества. Поэтому интенсивность света уменьшается, свет поглощается в веществе. Это поглощение описывает закон Бугера:

.

Здесь – интенсивность света на входе в поглощающий слой толщиныl, α – коэффициент поглощения среды.

Вопросы для самоконтроля

1) В чем заключается поперечный характер распространения электромагнитных волн. 2) Что называется поляризацией волн.

3) Какие виды поляризации вы знаете?

4) Линейная поляризация электромагнитных волн.

5) Что называется циркулярно- и эллиптически поляризованными волнами.

6) В чем заключается поляризация электромагнитных волн при отражении от границы раздела двух сред.

7) Сформулируйте закон Малюса.

7) Сформулируйте и объясните закон Брюстера.

8) Что называется поглощением света?

9) Запишите закон Бугера и объясните.

10) Что называется дисперсией света? Какие виды дисперсии света вы знаете.

11) В чем заключается поляризация коэффициента дисперсии.

1. Детлаф, А.А. Курс физики учеб. пособие / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский.-7-е изд. Стер.-М. : ИЦ «Академия».-2008.-720 с.
2. Савельев, И.В. Курс физики: в 3т.: Т.2: Электричество. Колебания и волны. Волновая оптика / И.В. Савельев.-4-е изд. стер. – СПб.; М. Краснодар: Лань.-2008.- 480 с.
3. Трофимова, Т.И. курс физики: учеб. пособие/ Т.И. Трофимова.- 15-е изд., стер.- М.: ИЦ «Академия», 2007.-560 с.

1. Фейнман, Р. Фейнмановские лекции по физике / Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс. – М.: Мир.

1. Берклеевский курс физики. Т.1,2,3. – М.: Наука, 1984

1. Фриш, С.Э. Курс общей физики: в 3 т.: учеб. / С.Э. Фриш, А.В. Тиморева.- СПб.: М.; Краснодар: Лань.-2009.