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第3章 介质对光的吸收、色散和散射在前两章中讨论了光在各向同性和各向异性介质中的传播规律。
应当注意的是，光在介质中的传播过程实际上就是光与介质相互作用的过程。
由于光在介质中传播时会与物质发生相互作用，因此会使光波的特性发生改变，例如，介质对光波的吸收会使光波的强度或能量减弱；不同波长的光在介质中传播时速度不同，并且按不同的折射角散开，即发生光的色散；光在浑浊介质中传播时还会发生光的散射等。
光的吸收、色散和散射现象是光在介质中传播时发生的普遍现象，这一章将对这些现象和所遵循的基本规律进行讨论，并介绍它们在物质成分、含量和浓度分析与检测等方面的应用。
3.1 光与物质相互作用的经典理论光在介质中的吸收、色散和散射现象实际上就是光与介质相互作用的结果。
因此，要正确认识光的吸收、色散和散射现象，就要深入研究光与介质相互作用的理论。
本节将讨论光与介质相互作用的经典理论以及色散和吸收曲线。
3.1.1 光与介质相互作用的经典理论洛仑兹的电子论假定：组成介质的原子或分子内的带电粒子被准弹性力束缚在它们的平衡位置附近，并且具有一定的固有振动频率。
在入射光的作用下，介质发生极化，带电粒子随入射光的频率作受迫振动。
由于带正电荷的原子核质量比电子大很多倍，因此，可认为正电荷的中心不动，而负电荷相对于正电荷作振动。
因为正、负电荷的电量绝对值相同，这样构成一个电偶极子，其电偶极矩为r q p= （3.1-1）式中，q 是电荷的电量，r是从正电荷中心指向负电荷中心的矢径。
而且，这个电偶极子将辐射次波，如图3-1所示。
假设光波()()t i r E E ω-=ex p ~入射到气体介质内，并对气体介质内的束缚电子受迫振动。
这样，根据牛顿定律，电子受迫振动的方程为dt r d g r k E q dtr d m --=22 （3.1-2）式中，等号右边的三项分别为电子受到的入射光电场强迫力、准弹性力和阻尼力；m 和q 是电子的质量和电荷，r是位移，k 弹性系数，g 为常数。
