foxtail_lb 发表于 2010-11-6 09:28


kartoffelnsalat 发表于 2010-11-6 09:14 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif


    {:5_315:}

gonk 发表于 2010-11-6 10:23

亲爱的,嫩果然是明白人啊。。。。俺物理很糟糕,所以继续问点傻问题啊。。。

俺还是不懂啊。 ...
foxtail_lb 发表于 2010-11-6 08:15 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif
对于taper来说,颜色与散射有关(具体散射解释见下),不同的光波长入射到不同大小的物体,light intensity是不同的,也就是说对于某个大小形状,某些波长的intensity大,你看到的就是这种颜色。不过对于金属纳米颗粒,你还是按surface plasmon resonance解释吧,文献上已经说了。

反射遵循的规律就是入射角和反射角一样。像光入射平滑表面的镜面反射和不平滑表面的漫射。反射可以说是散射的一种。

关于散射,这个定义比较复杂,因为像我前面说的taper情况,那些光最后是穿过taper还是反射等等等等都是contribute to scattering。因为对于散射本身定义就没那么精确,你就这么理解,就是光从一种介质传播到另一种介质被从各个方向弹回来。

你看的Mie的公式,里面除了微粒直径还有光波长lamda、散射角theta、微粒到被观察点的距离R呀。Rayleigh公式也有的。

gonk 发表于 2010-11-6 10:31

这个是颗粒本身性质造成的么?
foxtail_lb 发表于 2010-11-6 08:16 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif
electric field of incident electromagnetic radiation跟颗粒本身没关系,这个是电磁波本身属性。你不要以为光波就是光,光波是一种电磁波,它本身携带能量(Poynting矢量,EXH),E就是电场,也就是你问的这个electric field of incident electromagnetic radiation,这里的electromagnetic radiation可以是光可以是微波等等。之前讨论的微波炉热食物,也是因为微波电场让食物里的电偶极子与微波电场同向,造成运动碰撞使食物热起来的。

要下啦。嫩大周末的也别考虑复杂问题啦{:5_327:}

rainbow929 发表于 2010-11-6 10:56

http://www.webexhibits.org/causesofcolor/9.html
这个好理解点,但不够深入
感觉上好像是金属吸收了光的能量,但又能重新以光的形式释放能量,金块的颜色就是两者的结果
但当材料尺度小于光波尺度,首先以上两者性质和块状材料时不同,用spr解释更专业
其次这时我们看到的颜色不单是单个颗粒吸收或发射的结果,而是每个颗粒的光效应叠加的结果,这可能要用散射来理解,像mie

下面的我就看不懂了
http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_oscillation
http://en.wikipedia.org/wiki/Surface_plasmon_resonance

kartoffelnsalat 发表于 2010-11-6 11:26


foxtail_lb 发表于 6-11-2010 09:28 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif

{:5_322:}

gonk 发表于 2010-11-9 17:14

ft,过分,刚发完刷新就发现回复没了??!

还好inputking的窗口没打新东西,再复制一遍。

是比较复杂的,我也是被绕来绕去才懂点皮毛。一般你能懂的反射折射是简单的几何光学,都能通过费马原理来推出来,但是这些都是宏观上来的,真正解释更微观的东西,就不行了,需要波动光学和量子光学来解释,我的理解是前者主要讲光在介质中的传播(比如干涉 衍射 polarization scattering等等),也可以推导出几何光学对于它的近似,主要就是用maxwell方程简化后的Helmholtz方程运用边界条件等等求解,后者也可以解释干涉 衍射等,不过主要讲跟能量有关的东西,比如解释激光 能级等等。

像这个surface plasmon resonance,我大概仔细看了下给你发的那个链接,其实也是运用波动光学来推导的,就是运用相关近似边界条件,解球面坐标下的方程,也可以归到Mie Theory,而Rayleigh散射只是Mie Theory一种特殊情况,只不过Rayleigh散射的假设用到D(微粒直径)和入射光波长的比例关系,因为D<<lamda做的近似,而SPR是对于介电函数进行的近似(在Rayleigh散射公式里的refractive index也可以互换成dielectric constant,因为本身refractive index习惯上是用来描述介点材料的,后者描述金属,是个复数)而得到的公式。

如果你想大概解释原因,你把光的电场想象有正负极,这样金属的自由电子离开金属原子,形成dipole(自由电子排成的负极和剩下的离子排成的正极),而因为光的电场是遵循exp(-i*omega*t)的,也就是想象电场成正弦函数变化并且方向也会发生变化,导致dipole在光电场影响下也发生振动。这里所说的resonance就是当纳米微粒介电函数实部(数值依赖于光波长变化)等于-2*所在媒介的介电常数时,会发生强烈光吸收,也就是说光耦合到dipole oscillation了,也就是说这个波长的光你看不到。不知道解释清了没有?

对这方面了解不多,个人理解,希望相关方向的专业人士指正。

牛油果 发表于 2010-11-9 17:25

哇塞!你们在说啥呀?

爱羊 发表于 2010-11-10 11:48

不是俺的问题,是老大提的问题,俺就彻底蒙了,但是又纠结。。。就得找人问清楚。

同样材料的纳迷金属颗 ...
foxtail_lb 发表于 2010-11-5 19:07 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif

是什么材料
    是溶液还是粉体
尺寸大概多少

foxtail_lb 发表于 2010-11-10 11:50

是什么材料
    是溶液还是粉体
尺寸大概多少
爱羊 发表于 2010-11-10 11:48 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif


    是老大的问题呢~

我觉得是粉体,钠米级别直径。

爱羊 发表于 2010-11-10 11:53

亲爱的,嫩果然是明白人啊。。。。俺物理很糟糕,所以继续问点傻问题啊。。。

俺还是不懂啊。 ...
foxtail_lb 发表于 2010-11-6 08:15 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif


    跟mie没关系了
跟散射有关
是不是有surface plasmon resonance 要看是在溶液里还是粉体
嫩先告诉我,我才好跟嫩解释
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