Оптически пустые среды

Известно, что скорость света в среде зависит от ее плотности. Чем плотнее среда, тем меньше скорость распространения света в ней. При падении луча на поверхность раздела двух сред с разной плотностью скорость света изменяется. Пусть луч падает на поверхность раздела двух сред А и В (рис. ХХУП.2), причем среда А (например, стекло) оптически плотнее среды В (жидкости). Тогда sin a/sin Р = i a/ub = пд/пв- Здесь а — угол падения (3 — угол преломления ua, Ув — скорость света в средах А и В Пд, в — показатели преломления сред А и В по отношению к воз-духу. [c.319]

Первоначально предполагали, что среда рассеивает свет вследствие того, что в ней имеются частицы определенного размера (коллоидные частицы). Среды, лишенные таких частиц, называли оптически пустыми. В настоящее время хорошо известно, что оптически пустых сред не существует. Любая самая чистая жидкость (и даже газы) способна рассеивать свет. Светорассеяние обусловлено флуктуациями плотностей и концентраций (если это раствор). Эти флуктуации, рои молекул, или ассоциаты, являются центрами рассеяния света. [c.403]

Если бы в воздухе не было пыли, то путь луча вообще не был бы виден. Чистый воздух оптически пуст. Оптически пустой средой является чистая вода и истинный водный раствор, так как световой луч, проходя через воду или истинный раствор, не дает светящегося конуса. [c.321]

Если бы в воздухе не было пыли, то путь луча вообще не был бы i виден. Чистый воздух оптически пуст. Оптически пустой средой является чистая вода и истинный водный раствор, так как световой 5 [c.342]

Характерные оптические свойства типичных коллоидных растворов обусловливаются микрогетерогенностью, лежащей в основе их отличия от гомогенных истинных растворов. Рассмотрим общие закономерности прохождения света через коллоидные системы. Если пучок света падает на поверхность какой-либо частицы, линейные размеры которой больще длины волны падающего на нее света, происходит отражение его по законам геометрической оптики. При этом часть света может проникать внутрь частицы, испытывать преломление, внутреннее отражение и поглощаться. В случае частиц, имеющих размеры менее половины длины волны падающего на них света, отражения света от плоскостей частицы в определенных направлениях не происходит, свет рассеивается по всем направлениям, огибая частицы, встречающиеся на его пути (явление дифракции). Явление рассеяния света при прохождении яркого пучка через газообразную или жидкую среду, в которой взвешены мельчайшие частицы, впервые наблюдал Д. Тиндаль в виде светящегося конуса (рис. 102). Это явление получило название явления Тиндаля. Далее было установлено, что при пропускании пучка света через чистую воду и другие чистые жидкости, а также через истинные растворы с низкомолекулярным растворенным веществом эффект Тиндаля не наблюдается. Такие среды получили название оптически пустых. Таким образом, эффект Тиндаля явился важным средством для обнаружения коллоидного состояния, т. е. микрогетерогенности системы. [c.316]

Классификация систем по дисперсности условна в том отношении, что последняя может меняться непрерывно, так что качественное различие имеет место лишь вдали от границ и исчезает при приближении к ним. Дисперсные системы могут быть классифицированы по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсной среды. Примеры соответствующих двухфазных систем приведены в табл. 12.1. Отметим только невозможность случая Г—Г, так как смеси газов представляют собой, вообще говоря, гомогенные системы. Тем не менее даже и в этом случае иногда приходится принимать во внимание флуктуации плотности. Именно их наличием, например, и связанным с этим светорассеянием объясняется голубой цвет неба если бы атмосфера была совершенно однородна, она была бы оптически пуста, и цвет неба был бы черным. [c.257]

Благодаря светорассеянию коллоидные растворы легко отличить от молекулярных и ионных. Высокодисперсную фазу непосредственно обнаруживают при помощи эффекта Тиндаля. Яркий свет от сильного источника (дуга или лампа) фокусируют посредством конденсорной линзы на плоскую кювету с раствором. При наблюдении сбоку чистая жидкость или молекулярные растворы (бесцветные и окрашенные) представляются оптически пустыми, тогда как в случае коллоидного раствора наблюдается равномерное свечение освещенного участка (эффект Тиндаля). Наличие отдельных блесток указывает на присутствие грубодисперсных частиц, для которых характерно не рассеяние, а отражение света. Подобный же эффект легко наблюдать в темной комнате, где световые полосы- можно видеть лишь в том случае, если воздушная среда содержит коллоидные частицы дыма. Грубодисперсные частицы пыли выделяются в виде отдельных ярко освещенных блесток, находящихся в броуновском движении. [c.42]

Пусть какая-то часть оптически неоднородной среды отклоняет проходящие через нее лучи света вниз. Эти лучи попадут на нож и будут задержаны нм. В плоскости изображения появится темная зона — изображение данной части оптической неоднородности. Если лучи отклоняются оптической неоднородностью вверх, то они пройдут мимо ножа. В плоскости изображения появится зона, освещенность которой больше освещенности основного фона. [c.118]

Истинные растворы представляют собой молекулярно-ионные системы с диаметром частиц меньше 1 нм при таких размерах частиц исчезает разница между дисперсной фазой и дисперсионной средой. Это растворы совершенно однородны и "оптически пустые" — неоднородность их не обнаруживается даже с помощью ультрамикроскопа. [c.94]

Пусть средой / будет жидкость, коэффициент преломления которой п должен быть определен, а средой II — призма из оптического стекла с известным показателем преломления щ - Исходя из выведенного соотношения, ясно, что для того, чтобы Определить И1, достаточно измерить величину угла р. К этому и сводится экспериментальная задача. [c.112]

Известно, что скорость света в среде зависит от ее оптической плотности. Чем плотнее среда, тем меньше скорость распространения света в ней. При падении луча на границу раздела двух сред с разной плотностью скорость света изменяется. Пусть луч падает на границу раздела двух сред А и В (рис. 98), причем среда А (например, стекло) оптически плотнее среды В (жидкости). [c.296]

Пусть Г1 = 1 110 ° К и Гг=555° К. Тогда из рис. 2 находим, что С= 175 ООО и л=1,6. Далее, принимая = 3 м, на основании последнего выражения получаем то = 9,5. Если же предположить, что коэффициент поглощения сохраняет постоянное значение, соответствующее средней температуре 833° К, то то=12,0. Таким образом, допущение о постоянстве коэффициента поглощения, рассчитанного по средней температуре между пластинами при определении оптической толщины, приводит к ошибке в 26%. Так как при условии большой оптической толщины среды изменяется как 1/то, то при допущении о постоянстве коэффициента поглощения результирующий тепловой поток может быть рассчитан с точностью 21 о/о. [c.150]

Было установлено, что при пропускании пучка света через чистую воду и другие чистые жидкости и через чистый (т. е. лишенный капелек и кристалликов воды и пыли) воздух, а также через растворы с низкомолекулярным растворенным веществом эффект Фарадея—Тиндаля не наблюдается, как не наблюдается в них и опалесценция. Такие среды получили название оптически пустых . Следовательно, эффект Фарадея—Тиндаля явился важным средством для обнаружения коллоидного состояния, т. е. микрогетерогенности системы. [c.51]

Пусть луч света падает на границу раздела двух сред / и // (рис. 187), и пусть среда I оптически плотнее среды II. В этом случае угол падения меньше угла преломления. Если угол падения приближается к своему предельному значению 90 , то и угол преломления может стать равным 90°. В этом случае луч света не входит во вторую среду, а скользит по поверхности раздела фаз. При дальнейшем увеличении угла падения луч отражается от среды II. Это явление называется полным внутренним отражением, [c.339]

В истинных растворах (молекулярно- и ионно-дисперсных), в чистых жидкостях и газах г X) рассеяние света ничтожно, и его можно обнаружить лишь специальными приборами. Такие среды получили название оптически пустых. Если свет проходит через системы, содержащие частицы, линейные размеры которых соизмеримы с длиной световой волны, т. е. частицы коллоидных размеров (длина волны видимой [c.228]

Пусть луч света падает на границу раздела двух сред / и // (рис. 65) и пусть среда / (например, стекло) оптически плотнее среды П. В этом случае угол падения а меньше угла преломления р. При увеличении а увеличивается р. При достаточном увеличении угла падения угол преломления может стать равным 90°. [c.345]

Вполне однородная среда не способна рассеивать свет, так как вторичные световые волны, испускаемые всеми ее элементарными объемами, полностью гасят друг друга при интерференции. Рассеяние света в чистой (оптически пустой ) жидкости обусловлено флуктуациями плотности в объемах, малых по сравнению с кубом длины световой волны (см. [1, 2, 8]). В растворах к этому добавляется рассеяние света на флуктуациях концентрации растворенного вещества в объемах того же порядка величины. С последним связана интенсивность избыточного рассеяния 3, представляющая разность между интенсивностями рассеяния раствора и чистого растворителя. [c.9]

Среди физических методов определения конфигурации наиболее широкое распространение завоевал метод оптических смещений Фрейденберга, суть которого сводится к следующему. Пусть А — соединение с известной конфигурацией асимметрического центра, В — исследуемое соединение. Если эти вещества при одинаковых химических превращениях изменяют свое оптическое вращение в одну сторону, то можно полагать, что их конфигурации одинаковы. [c.110]

Правила отбора для вращательных переходов в данном колебательном состоянии, например, основном (рис. 5.2а), разрешают переходы только между соседними уровнями, так что оптическое возбуждение такого перехода может лишь выравнять заселенности уровней, но не приведет к инверсии заселенностей. Поэтому ДИК-лазеры работают в основном по схеме, представленной на рис. 5.26, когда накачка осуществляется на колебательно-вращательном переходе, а генерация — на вращательных переходах в верхнем и, возможно, нижнем колебательных состояниях. Инверсия заселенностей в возбужденном колебательном состоянии возникает за счет увеличения заселенности верхнего рабочего в лазерном переходе уровня, так что могут возникнуть каскадные переходы типа —1)—>-(/ —2)— 1 —3) —>... В нижнем (основном) колебательном состоянии инверсия создается за счет обеднения при накачке заселенности нижнего рабочего в лазерном переходе уровня при достаточной тепловой заселенности верхнего рабочего уровня. В этом случае могут возникнуть каскадные переходы (/"+ )—>,/", ... (рис. 5.26). Понятно, что в возбужденном колебательном состоянии, когда с начала возбуждения до времени заметного развития релаксационных процессов вращательные уровни практически пусты, инверсия заселенностей осуществляется легче, чем в основном состоянии, когда при комнатных температурах имеет место существенное заселение вращательных уровней. По-видимому, большинство наблюденных к настоящему времени лазерных ДИК-нереходов относится к вращательным переходам в возбужденных колебательных состояниях. Встречаются, однако, лазерные переходы и в основном колебательном состоянии. Здесь следует заметить, что пока более или менее однозначно интерпретирована лишь малая доля всех реализованных лазерных ДИК переходов. Это объясняется прежде всего совершенно недостаточным знанием вращательных спектров и молекулярных констант для возбужденных колебательных состояний. Поэтому среди этих переходов в рассматриваемом диапазоне спектра вполне могут быть и колебательно-вра-щательные лазерные переходы между различными типами колебаний. [c.170]

Первоначально предполагали, что среда рассеивает свет вследствие того, что в ней имеются частицы определенного размера (коллоидные частицы). Среды, лишенные таких частиц, называли оптически пустыми средами. В настоящее время хо- , рощо известно, что оптически пусты.х сред [c.454]

Явление Тиндаля легко наблюдать следующим образохм. В темной комнате в кюветку 1 (рис. 21) с плоскопараллельными стенками наливают чистую, без пыли, дестиллированную воду перед кюветкой на некотором расстоянии ставят дуговую лампу с конденсатором 2, посылающим сильный цучок света в кюветку. Проходя через воду, луч не дает светящейся полосы — светового конуса, следовательно, перед нами оптически пустая среда. [c.55]

Однако в настоящее время доказано, что сеойстеом опалесценции обладают не только золи и молекулярные растворы, но и чистые жидкости и чистые газы и что вссбще оптически пустых сред не существует. Опалесценция в чистых жидкостях и газах объясняется наличием в них флуктуации плотности, которая ведет к флуктуации показателя преломления и к установлению на короткие мгновения разности в значениях п в соседних микрообъемах жидкости или газа. Примером такого вида светорассеяния в газах может служить явление голубого и синего цвета неба, проявлению которого способствует огромная толща воздуха (компенсирует его разреженность и обусловливает большое N), интенсивность коротких синих волн и флуктуация плотности. [c.53]

Физико-химические установки еше только разрабатываются и лишь в виде опытов применяются в практической жизни поэтому в нашем руководстве еш,е не нашли себе места описания фотоколориметров, фотонефелометров и пр., а также методы полярографии. И здесь повышение чувствительности методов часто встречает препятствия в виде наличия в воздухе смесей веществ и тонких суспензий, дающих при поглощении растворителями мутные среды, ограничивающие повышение чувствительности приемов нефелометрии и колориметр и. Работающие с нефелометрами по опыту знают, как трудно получить оптически пустую дестиллированную воду. [c.254]

На примере раадробленного флюорита с диаметром частиц 100 мц Корренс решал практически важную задачу, изменяется ли показатель светопреломления у частиц коллоидных размеров относительно компактного вещества. В жидкости с пoкaзateлeм светопреломления п меньше 11,4332 этот флюорит вызывал слабое рассеяние света, наблюдаемое под ультрамикроскопом. Частицы флюорита также наблюдались в среде с показателем светопреломления п больше 1,4343. Между этими значениями светопреломления жидкости суспензия была почти оптически пустой . У частиц размером 100 тр,, очевидно, никакого заметного изменения показателя светопреломления по сравнению с компактным веществом не происходило. Частицы пластинчатой или игольчатой формы для точного определения их оптического анизотропного эффекта необходимо ориентировать в магнитном или электростатическом поле. Из теории Рейли следует, что ультрамикроскопическая гетерогенность исчезает, если показатели светопреломления среды и взвешенных частиц одинаковы. К этой области относится одно из характерных явлений — световое рассеяние от хроматически дисперсных двухфазных стекол, описанное Кнудсеном з и стекла совершенно прозрачны только при той длине волны, для которой кривые оптической дисперсии пересекаются. Все же другие световые волны обладают дифракцией. Стекла таких сложных систем, как кремнезем — окись свинца— окись натрия — трехкальциевый фосфат, можно использовать для получения почти монохроматических фильтров. [c.262]

С коллоидным характером растворов белка связан ряд их особых сво1 Ств. Рассмотрим некоторые из них. Луч света, проходя через истинный раствор, остается невидимым. Такая среда является оптически пустой . Если же свет проходит через раствор белка или какого-либо другого высокомолекулярного вещества, то путь луча становится хорошо заметным вследствие рассеивания света частицами растворенного вещества. Этот эфс ект носит название явления Тиндаля. [c.14]

Эффект Тиндаля и ультрамикроскопия. Проходя через мутную среду, свет испытывает рассеяние от взвешенных частиц, если диаметр последних соизмерим с длиной волны (4000 — 7000 А). Это проявляется в том, что в такой мутной среде пучок света ясно виден сбоку в виде опалесцирующего светящегося конуса. Это явление, называемое эффектом Тиндаля, служит верным призн аком наличия в жидкости частиц размером от 30 до около 10000 А. Жидкость, настолько свободная от мелких взвешенных частиц, что не обнаруживает эффекта Тиндаля, называется оптически пустой. [c.386]

Пусть луч света падает на границу раздела двух сред lull — (рис. 44) и пусть среда / (например стекло) оптически плотнее среды II. В этом случае угол падения а меньше угла преломления р. При увеличении а увеличивается р. При достаточном увеличении угла падения угол преломления может стать равным 90°. Тогда луч света не входит во вторую среду, а скользит по поверхности раздела сред. При дальнейшем увеличении угла падения луч отражается от среды //. Это явление называется полным внутренним отражением, а угол падения, при котором оно наступает,— предельным углом падения ф. В этом случае уравнение (1) принимает вид [c.294]

Попытки проследить образование и движение частиц цинка во время электролиза в ультрамикроскопе, а также произвести ультрафильтрацию раствора не увенчались успехом. В первом случае не удалось приготовить раствор щелочи оптически пустым, во втором — подобрать материал для ультрафильтра. Ири ультрамикроскопическом наблюдении за электролитом во время анодного растворения цинка удалось обнаружить среди массы слабо светящихся коллоидных частиц отдельные тельда с ярким свечением. Возможно, что эти последние и являются ультрамикро-пами цинка к сожалению, нельзя было уловить какую-либо закономеу)-иость в движении этих частиц. Они то появлялись, то пропадали, а у самой новерхности катода была видна лишь темная полоса, в зоне которой все видимые частицы исчезали. [c.270]

Пусть одна вертикальная стенка рабочей камеры слегка подогревается или другая охлаждается в соответствии с направлением теплового потока д на фиг. 28. Тогда вследствие естественной конвекции образуются толстые пограничные слои, которые действуют как шлирные линзы . Параллельные пучки света У и 2 отклоняются в сторону более плотной среды, причем пограничный слой на нагретой стенке действует как слабая собирательная линза. Ход лучей в этом случае показан на фиг. 28 сплошными линиями. Изображение щелевого источника света в фокальной плоскости липзы несколько искажается и становится трехмерной поверхностью. Часть лучей от нагретой стенки 1) собирается в точке 1, расположенной сбоку от оптической оси перед краем ножа, а часть лучей от холодной стенки (2) собирается в точке 2, расположенной за краем ножа, находящегося в фокальной плоскости. Оптическая сила шлирных линз суммируется с оптической силой существующей линзы. Тепловой пограничный слой на нагретой стенке (1) представляет собой положительную линзу , поэтому он уменьшает эффективное фокусное расстояние, а на холодной стенке пограничный слой 2) является отрицательной линзой , увеличивающей эффективное фокусное расстояние. Местное отклонение в тепловом пограничном слое и, следовательно, эффективная оптическая сила изменяются от точки к точке, причем последняя изменяется от нуля до своего максимального значения на стенке. Искаженное изображение источника света в фокальной плоскости располагается между точками / и 2 на криволинейной пространст-веииой поверхкости. Неотклонившиеся лучи, прошедшие через центральный участок рабочей камеры, собираются иа краю ножа. [c.66]

Щелевая функция чувствительности и модуляционная передаточная функция. Пусть на расстоянии Я от детектора находится щель переменной ширины d (рис. 7.14). За щелью размещен фоновый объект с температурой выше температуры окружающей среды. Очевидно, что выходной сигнал ИК-детектора (тепловизора) U зависит от ширины щели d. Функция U(d/H) называется щелевой функцией чувствительности (slit response fun tion - SRF). Угловой размер щели при 50 %-м спаде сигнала, будет соответствовать пространственному разрешению при 50 %-й модуляции. При сравнении различных оптических систем важен не столько выбор уровня модуляции, сколько обеспечение одинаковых условий сравнения различных тепловизоров. При ширине [c.221]

Пусть первой средой будет, ндпример, органическая жидкость, коэффициент преломления которой П должен быть определен, а второй средой — оптическая призма с известным показателем преломления пг. [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология