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genügen. Wie groß jede dieser Größen ist, hängt, wie schon gesagt, von der Wellenlänge
und den Eigenschaten der Materie ab. Zu diesen Eigenschaten zählt zum Beispiel auch
die Schichtdicke der Materie. Denn die absorbierte Lichtintensität nimmt mit wachsender
Schichtdicke
l
zu nach dem
Absorptionsgesetz
I
a
=
I
t,
(−e
−
γl
),
(6.9)
wobei
I
t,
die in die Schicht eintretende Intensität und
γ
der Absorptionskoezient ist.
Damit die Lichtintensität möglichst vollständig in der Materieschicht absorbiert wird, muss
gelten
l
γ
.MankanndaherfolgendeFragenstellen,wobei
λ
aufdensichtbarenBereich
desLichtsbeschränktseinsoll:
≫
/
1.
Gibt es den vollkommenen
Lichtabsorber
mit
A
(
λ
)=?
Ja, den gibt es. Und zwar ist nicht, wie man zunächst vermuten könnte, jede Materie
bei genügend großer Schichtdicke der perfekte Absorber, denn sie erfüllt nicht die Be-
dingung
R
(
λ
)=. Sondern der perfekte Absorber ist der
schwarze Körper
,derdas
Licht weder reflektiert noch transmittiert. Dass ein schwarzer Körper bei der Tempe-
ratur
T
auch Licht emittiert, hat damit nichts zu tun, denn die Lichtemmission ist zu
unterscheiden von der Lichtreflexion.
2.
Gibt es den vollkommenen
Lichtreflektor
mit
R
(
λ
)=?
Ja, auch den gibt es. Und zwar sind alle elektrischen Leiter fast vollkommene Licht-
reflektoren. Wir kennen das von dem Spiegel, der in unserem praktischen Leben fast
immer eine ideale Aluminiumoberfläche ist.
3.
Gibt es den vollkommenen
Lichttransmitter
mit
T
(
λ
)=?
Nein, den gibt es nicht. Und das liegt daran, dass das Licht beim Eintritt in Materie
sprunghat seine Ausbreitungsgeschwindigkeit
c
(und seine Wellenlänge
λ
)verändert,
sie werden kleiner nach dem
Brechungsgesetz
c
n
,
c
n
=
(6.10)
wobei
n
die Brechzahl ist, die durch die elektronische Struktur der Materie gegeben
ist. An der Grenzfläche wird daher die Brechzahl von ihrem Wert in Lut
n
>
=
auf
einen Wert
n
in Materie verändert. Und das hat immer zur Folge, dass ein Teil des
einfallenden Lichts an der Grenzfläche reflektiert wird. Wie groß dieser Anteil ist, hängt
von
n
und dem Winkel Θ ab, unter dem das Licht auf die Materie einfällt.
>
Wir wollen zwei Fälle der Transmission und der Absorption genauer untersuchen, die
später noch von Bedeutung sein werden und deren Behandlung einigen mathematischen
Aufwand erfordert.
Das Transmission des Lichts durch eine oder mehrere Platten
Wir betrachten den in der Abb.
6.5
dargestellten Fall: Licht trit unter dem Winkel Θ auf
eine plan-parallele Platte und wird von dieser sowohl reflektiert wie auch absorbiert und
