Поглощение света. При прохождении электромагнитной волны через вещество часть энергии волны тратится на возбуждение колебаний электронов

При прохождении электромагнитной волны через вещество часть энергии волны тратится на возбуждение колебаний электронов. Частично эта энергия вновь возвращается излучению в виде вторичных волн, возбуждаемых электронами; частично она переходит в другие виды энергии. Вынужденные колебания электронов становятся особенно интенсивными при резонансной частоте, что приводит к резкому возрастанию поглощения света. Изменение интенсивности света dI на пути dl пропорционально dI и dl.

,

где c -коэффициент поглощения.

(169)

Мы получили закон Бугера: интенсивность света убывает в поглощающей среде экспоненциально. При l = 1/c интенсивность I в е раз меньше, чем I₀.

Если атомы и молекулы вещества практически не воздействуют друг на друга, то коэффициент поглощения такого вещества для большинства длин волн близок к нулю и лишь для очень узких спектральных областей обнаруживает резкие максимумы. Эти максимумы соответствуют резонансным частотам колебаний внутри атомов.

Твердые тела, жидкости и газы при высоких давлениях дают широкие полосы поглощения. Этот факт говорит о том, что расширение полос поглощения является результатом взаимодействия атомов друг с другом.

Металлы практически непроницаемы для света (c ~ 10 000см^-1). Это обусловлено наличием в металлах свободных электронов. Под действием электрического поля световой волны свободные электроны приходят в движение. В результате в металле возникают быстропеременные токи, сопровождающиеся выделением ленц-джоулева тепла, энергия световой волны быстро уменьшается, превращаясь во внутреннюю энергию металла.