Оптическое поглощение света
1) На сколько раз умельчится световой поток после прохождения слоя вещества толщиной 2,77 м, если перед пучком лучей
1) На сколько раз умельчится световой поток после прохождения слоя вещества толщиной 2,77 м, если перед пучком лучей установлена преграда, уменьшающая световой поток, а коэффициент линейного поглощения вещества равен 0,25 м-1?
2) На сколько процентов уменьшится световой поток, который распространяется в веществе с толщиной слоя равной 1 мм в первом случае и 1 м во втором случае, если коэффициент поглощения вещества составляет k = 1.2 м-1? При этом следует рассматривать распространение плоской и монохроматической волны.
2) На сколько процентов уменьшится световой поток, который распространяется в веществе с толщиной слоя равной 1 мм в первом случае и 1 м во втором случае, если коэффициент поглощения вещества составляет k = 1.2 м-1? При этом следует рассматривать распространение плоской и монохроматической волны.
11.12.2023 02:43
Написать свой ответ:
Объяснение: Оптическое поглощение света является явлением, при котором энергия световых волн превращается в энергию колебаний молекул вещества, что приводит к ослаблению интенсивности света. Коэффициент линейного поглощения, обозначаемый α (альфа), характеризует способность вещества поглощать свет. Чем больше значение α, тем сильнее происходит поглощение.
1) Для решения первой задачи необходимо использовать формулу для определения светового потока F₂ вещества после прохождения слоя толщиной d:
F₂ = F₁ * e^(-α*d),
где F₁ - исходный световой поток, α - коэффициент линейного поглощения, d - толщина слоя.
Подставив значения: F₁ = 1 (так как нет информации об исходном потоке), α = 0,25 м-1 и d = 2,77 м, получаем:
F₂ = 1 * e^(-0,25 * 2,77) ≈ 1 * 0,423505769 ≈ 0,4235.
Таким образом, световой поток уменьшится примерно в 0,4235 раза.
2) Чтобы решить вторую задачу, используем формулу для определения процента уменьшения светового потока:
Уменьшение в процентах = (1 - F₂/F₁) * 100.
Для первого случая, где толщина слоя равна 1 мм (0,001 м), подставляем значения: F₂ = 1 * e^(-1,2 * 0,001) ≈ 1 * 0,998801587 ≈ 0,9988.
Уменьшение в процентах = (1 - 0,9988/1) * 100 ≈ 0,12%.
Для второго случая, где толщина слоя равна 1 м (1 м), подставляем значения: F₂ = 1 * e^(-1,2 * 1) ≈ 1 * 0,301194211 ≈ 0,3012.
Уменьшение в процентах = (1 - 0,3012/1) * 100 ≈ 69,88%.
Таким образом, в первом случае световой поток уменьшится на 0,12%, а во втором случае на 69,88%.
Совет: Чтобы лучше понять оптическое поглощение и применять формулы, рекомендуется изучить основы оптики и законы поглощения света. Практикуйтесь в решении подобных задач, используя различные значения коэффициента поглощения и толщину слоя.
Упражнение: Пусть коэффициент линейного поглощения вещества равен 0,4 м-1, а толщина слоя составляет 3 метра. Определите, на сколько раз уменьшится световой поток после прохождения данного слоя вещества. (Ответ округлите до четырех знаков после запятой).