«ство. — М еханизмП. с. Когда свет падает ла вещество, то, молекулы этого вещества возбуждаются за счет энергии падающего света.
В идеальном случае возбужденные молекулы опять отдали бы свою энергию в виде излучения, и никакого П. с. в веществе не происходило бы. В действительности же энергия возбуждения молекул всегда превращается частично или полностью в другие виды энергии.
Основными причинами П. с. веществом являются следующие: 1) вследствие наличия в веществе теплового движений происходят столкновения молекул между собой, и при этих столкновениях часть энергии возбуждения переходит в энергию теплового движения; 2) в целом ряде веществ при освещении йх происходят различные химич. реакции, и Энергия, затраченная на возбуждение молекул, переходит в химич. энергию; 3) наличие теплового движения обусловливает появление в каждой среде микроскопических оптических неоднородностей (флюктуации показателя преломления). С этим связано то, что световая энергия луча, идущего через вещество в определенном направлении, частично рассеивается молекулами вещества но всем направлениям и благодаря этому происходит ослабление падающего на Вещество света (см. Рассеяние света)} то же самое имеет место при наличии ойтич. неоднородностей, обусловленных взвешенными в среде частицами пыли, дыма, тумана и т. д.; 4) если в веществе имеются электроны, могущие свободно в нем передвигаться, — электроны проводимости, — то при падении света на такое вещество в нем возникают токи проводимости, вследствие чего Имеет место очень сильное поглощение энергии.
Так как свободные электроны имеются в металлах, то поглощение этого рода называется металлическим поглощением.
Законы П. с. Независимо от характера элементарных актов, к-рымй обусловлено П. с., закон ослабления света при прохождении им поглощающего вещества остается общим. Если обозначить через 1 интенсивность света, прошедщего слой толщины х, 10 — интенсивность света, падающего на поглощающий слой (за вычетом интенсивности света, отраженного от первой поверхности), к — коэффициент поглощения, то закон поглощения напишется так: I = IQe~kx.
(1) Этот закон называется законом Ламберта {Lambert). Коэффициент к зависит как от вещества, так и от длины волны падающего света. В поглощающих растворах поглощение зависит от толщины и от концентрации пройденного слоя. Если обозначить через kQ коэффициент поглощения для раствора, обладающего концентрацией, равной единице, то для раствора с концентрацией с имеет место закон Бэра: 1=1ое"^осх.
(2) В то время как закон Ламберта остается справедливым во всех случаях, от закона Бэра наблюдаются отступления. Оказывается, что коэффициент поглощения не всегда пропорционален концентрации, а с изменением концентрации изменяется по более сложному закону.
Это объясняется тем, что при этом изменяется поглощательная способность молекул. Иногда для характеристики ослабления света при прохождении его через вещество вводят так называемый коэффициент прозрачности а; в этомслучае закон поглощения может быть записан в виде: J= (3) Коэффициент прозрачности изменяется с изменением длины волны падающего света. Вследствие этого белый свет после прохождения сре^ ды становится окрашенным.
Цвет тел. Цвета большинства тел природы обусловлены поглощением света. Свет, проникая сквозь поверхность тел и испытывая в них внутренние отражения и преломления, выходит наружу почти лишенный тех лучей, к-рые поглощаются сильнее всего; поэтому Тело оказывается окрашенным. То обстоятельство, что при смешении двух красок (пигментов), имеющих дополнительные цвета, не получается белого цвета, объясняется поглощением.
Так, напр., при смешении желтой и синей красок обыкновенно получается зеленая, а не белая краска, как в случае смешения соответственных спектральных лучей. Объясняется это тем, что желтые краски поглощают почти все длины волн, принадлежащие синему концу спектра, и пропускают лучи, принадлежащие красному концу (начиная с зеленого). Наоборот, синие краски поглощают все лучи красного конца, пропуская лучи синего конца спектра (тоже начиная с зеленого). Таким образом, смесь этих красок поглощает все лучи, кроме зеленых. Особый случай поглощения представляет поглощение пористыми поверхностями (поверхности, покрытые сажей, платиновой чернью, бархат и т. д.). В таких случаях наблюдается чрезвычайно сильное (почти полное) П. с., так что такие поверхности кажутся почти совершенно черными. Свет, попадая в поры, вследствие многочисленных отражений внутри них, почти не выходит наружу. Если уменьшить пористость вещества, напр., сдавливанием его, то поглощательная способность его уменьшается и поверхность его может сильно отражать свет.
Спектры поглощения. Если перед щелью спектроскопа, освещенной белым светом, поместить поглощающее вещество так, чтобы оно оказалось между источником света и щелью, то в спектре источника света появятся Темные полосы или линии, в зависимости от характера вещества. Совокупность этих полос и линий называется спектром поглощении данного вещества. Одноатомные пары и газы, есди только плотность их невелика, дают линейчатый спектр поглощения, в то время как спектр поглощения многоатомных паров и газов, а такжег жидкостей, состоит из более или менее широких полос. Отсюда следует, что спектр поглощения тесно связан со структурой вещества. Характер спектра поглощения всякого вещества тесно связан с наличием у вещества собственных оптических частот со (см. Спектры оптические). В случае одноатомных газов и паров при низких температурах эти частоты принадлежат валентным электронам, которые приходят в вынужденные колебания, когда на вещество падает свет. Коэффициент поглощения в этом случае имеет вид:
где А и В — константы, характеризующие вещество, v — частота падающего света. Из выражения (4) следует, что при наличии в веществе собственных оптических частот полосы
