光的色散和吸收
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利用ωdn / dω = −λdn / dλ
dn ng = n − λ dλ
dn c c ω = − dω v g v p
大多数方法测量到的是光的信号速度，就是 能量传播速度，可以认为就是群速。 矛盾解释：傅科和迈克耳孙的实验测量的是 空气和介质中光的群速之比，而折射率是 相速之比。 相速可以超光速，但是群速不能超光速。
正常色散
n = A+
B
λ
2
+
C
λ4
当波长变化不大时，可取前面两项。 反常色散：水平光谱带被严重扭曲和割断。
全部色散曲线：
相速与群速
光的微粒说： sin i1 / sin i2 = v2 / v1 光的波动说： sin i1 / sin i2 = v1 / v2 傅科实验：测定空气和水中光速比近于4: 3 支持波动说。 迈克耳孙实验：测定空气与CS2 光速之比为 1.758，折射法测定为1.64。 矛盾！ 瑞利:群速概念。
~* ~ I ∝ E E = E0 e −2 nκωx / c
κ 称为衰减指数
衰减指数与吸收系数的关系
α = 2nκω / c = 4πnκ / λ
介质的吸收归并到复数折射率中去， 其虚部反映了电磁波衰减。
光的吸收与波长关系 普遍吸收：物质对各种波长的光的吸收程 度几乎相等。 空气、纯水等。 选择吸收：对某些波长的光吸收特别强烈。 物体颜色产生的原因。 吸收光谱：物质自身发射那些波长的光，它 就强烈吸收哪些波长的光。
− ACl
复数折射率
~ ~ ~ E = E0 exp[− iω(t − x / v )] = E0 exp[− iω(t − nx / c )]
~ n = n(1 + iκ )
~ ~ ~ ~ E = E0 exp[− i (ωt − n x / c )] = E0 e − nκωx / c exp[− i (ωt − nx / c )]
相速：波面传播的速度 v p 群速：一列有限长的波相当于许多单色波列 的叠加，称为波包。波包中心为代表的 前进速度叫做群速 v = dω
g
dk
群速与相速的关系：
c ck n= = vp ω
dn c dk ck = − 2 dω ω dω ω
c c dn = +ω vg v p dω
定义群速折射率 ng = c / vg
光的吸收和色散
吸收：光的强度随穿进介质 的深度而减少的现象
− dI = αIdx
ln( I / I 0 ) = −αl
dI = −αdx I
I = I 0e
−α l
布格定律或郎伯定律。 在激光光强很大时，非线性 效应明显，布格定律不成立。
透明溶剂中，吸收系数与C 成正比
α = AC
比尔定律
I = I 0e
dn ng = n − λ dλ
dn c c ω = − dω v g v p
大多数方法测量到的是光的信号速度，就是 能量传播速度，可以认为就是群速。 矛盾解释：傅科和迈克耳孙的实验测量的是 空气和介质中光的群速之比，而折射率是 相速之比。 相速可以超光速，但是群速不能超光速。
正常色散
n = A+
B
λ
2
+
C
λ4
当波长变化不大时，可取前面两项。 反常色散：水平光谱带被严重扭曲和割断。
全部色散曲线：
相速与群速
光的微粒说： sin i1 / sin i2 = v2 / v1 光的波动说： sin i1 / sin i2 = v1 / v2 傅科实验：测定空气和水中光速比近于4: 3 支持波动说。 迈克耳孙实验：测定空气与CS2 光速之比为 1.758，折射法测定为1.64。 矛盾！ 瑞利:群速概念。
~* ~ I ∝ E E = E0 e −2 nκωx / c
κ 称为衰减指数
衰减指数与吸收系数的关系
α = 2nκω / c = 4πnκ / λ
介质的吸收归并到复数折射率中去， 其虚部反映了电磁波衰减。
光的吸收与波长关系 普遍吸收：物质对各种波长的光的吸收程 度几乎相等。 空气、纯水等。 选择吸收：对某些波长的光吸收特别强烈。 物体颜色产生的原因。 吸收光谱：物质自身发射那些波长的光，它 就强烈吸收哪些波长的光。
− ACl
复数折射率
~ ~ ~ E = E0 exp[− iω(t − x / v )] = E0 exp[− iω(t − nx / c )]
~ n = n(1 + iκ )
~ ~ ~ ~ E = E0 exp[− i (ωt − n x / c )] = E0 e − nκωx / c exp[− i (ωt − nx / c )]
相速：波面传播的速度 v p 群速：一列有限长的波相当于许多单色波列 的叠加，称为波包。波包中心为代表的 前进速度叫做群速 v = dω
g
dk
群速与相速的关系：
c ck n= = vp ω
dn c dk ck = − 2 dω ω dω ω
c c dn = +ω vg v p dω
定义群速折射率 ng = c / vg
光的吸收和色散
吸收：光的强度随穿进介质 的深度而减少的现象
− dI = αIdx
ln( I / I 0 ) = −αl
dI = −αdx I
I = I 0e
−α l
布格定律或郎伯定律。 在激光光强很大时，非线性 效应明显，布格定律不成立。
透明溶剂中，吸收系数与C 成正比
α = AC
比尔定律
I = I 0e