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光学教程:反常色散现象及其规律

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:此段曲线是上升的,这表明吸收带内折射率随波长的增大而增加,即,与正常色散相反,故称为反常色散。在吸收带的两旁区域,不管是否符合柯西公式,总有,属正常色散;而在吸收带里面,则有,属反常色散。应该指出,所谓“正常色散”和“反常色散”都是历史上沿用下来的名称,“反常色散”并不反常,它正是描述了物质在吸收区域内普遍遵从的色散规律。

光学教程:反常色散现象及其规律

对光有强烈吸收的波段称为吸收带。如果将物质折射率的测量范围扩展到存在吸收带的区域,则可以发现,在吸收带附近色散曲线的形状与正常色散曲线不相同。

图6-7是石英的色散曲线,在可见光区域内属正常色散,曲线PQ满足柯西公式。当向红外区域延伸,并接近吸收带时(图中R点),色散曲线明显偏离正常色散曲线而急剧下降,折射率的减少比柯西公式预示的要快得多。在吸收带内光非常弱,所以折射率的测量比较困难(测量时需将石英制成薄膜),在吸收带内的色散曲线如图中虚线所示。此段曲线是上升的,这表明吸收带内折射率随波长的增大而增加,即,与正常色散相反,故称为反常色散。过了吸收带重新进入透明波段时,曲线又逐渐恢复为正常色散曲线,n与λ的关系重新遵守柯西公式,不过常数A、B、C又换为新的数值。

图6-7 在红外区域的反常色散

归纳上述实验结果,可得出如下结论:(www.xing528.com)

(1)在透明波段的色散曲线符合柯西公式;在吸收带内及边缘附近不符合柯西公式。

(2)在吸收带的两旁区域,不管是否符合柯西公式,总有,属正常色散;而在吸收带里面,则有,属反常色散。

应该指出,所谓“正常色散”和“反常色散”都是历史上沿用下来的名称,“反常色散”并不反常,它正是描述了物质在吸收区域内普遍遵从的色散规律。

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