Що буває прозорим: види та приклади прозорості

Ми знаємо, що прозорі предмети та матеріали дозволяють проходити світлу через себе без значних втрат. Проте, прозорість не обмежується лише склом чи пластиком. Дивно, але є й інші об'єкти, які можуть бути прозорими. Наприклад, деякі кристали та дорогоцінне каміння також мають прозорість, дозволяючи проникнення світла. Навіть деякі тварини мають прозорість — наприклад, деякі види медуз та риб. Ми можемо спостерігати їхнє водне існування практично без будь-яких перешкод. Прозорі матеріали використовуються в багатьох сферах - від будівництва до оптики та електроніки. Цікаво, які ще об'єкти можуть бути прозорими? Досліджуйте світ навколо себе та дивуйтеся його різноманітності!

Прозорі матеріали

Одним із прикладів прозорих матеріалів є скло, яке добре відоме кожному. Воно застосовується у вікнах, скляному посуді, медичній апаратурі та багатьох інших сферах. Скло пропускає світло і дозволяє нам спостерігати за навколишнім світом, захищаючи нас від погодних умов та запобігаючи проникненню пилу та бруду. Крім скла, існують інші прозорі матеріали, включаючи пластик, акрил, полікарбонат і навіть деякі специфічні композитні матеріали.

Прозорі матеріали відіграють важливу роль в архітектурі та дизайні. Вони дозволяють створювати просторі та світлі приміщення, заповнювати їх природним світлом, зберігаючи при цьому приватність. Прозорі стіни, вікна та перегородки роблять приміщення більш відкритими та привабливими, створюючи гармонійне поєднання між інтер'єром та екстер'єром.

Іншою цікавою областю, де прозорі матеріали широко використовуються, є електроніка та оптика. Вони часто застосовуються у виготовленні екранів для смартфонів, комп'ютерів та телевізорів. Прозорі матеріали також використовуються для створення лінз, об'єктивів та оптичних приладів, забезпечуючи ясність та точність відтворення зображень та відео.

Зміни прозорих матеріалів дозволяють їм імітувати різні ефекти, розширюючи їх використання в різних областях. Наприклад, з додаванням певних речовин прозорий пластик може стати міцним та стійким до ударів, що робить його ідеальним для автомобільних фар та захисних шоломів. Також існують технології, які дозволяють змінити прозорість матеріалу за допомогою електричного сигналу, що може бути корисним у віконних покриттях та системах кондиціювання.

Розвиток технологій та наукові дослідження в галузі матеріалів дозволяють створювати все більш інноваційні та функціональні прозорі матеріали. Вони допомагають нам робити наше життя комфортнішим, а також пропонують нові можливості для розвитку дизайну, науки та техніки.

Прозорі рідини

Прозорість рідин пов'язані з тим, як світло взаємодіє зі своїми молекулами. Коли світло падає на поверхню прозорої рідини, воно проходить крізь неї без відбиття або розсіювання. Це відбувається завдяки тому, що молекули в прозорій рідині розташовані близько один до одного і знаходяться у відносно впорядкованому стані.

Один із прикладів прозорої рідини — вода. Вода грає величезну роль нашому житті і є невід'ємною частиною нашого організму. Вона має унікальні властивості прозорості та заломлення світла, що робить її головним компонентом в оптиці та фотоніці.

Але крім води існує безліч інших прозорих рідин. Наприклад, олія, спирт, гас - всі вони є прозорими рідинами. Їхня прозорість дозволяє нам бачити те, що знаходиться всередині, і використовувати рідину для різних цілей — від кулінарії до медицини.

Чому деякі рідини не прозорі?

Хоча більшість рідин, які ми використовуємо у повсякденному житті, прозорі, є й такі, які не мають цієї властивості. Деякі рідини можуть бути каламутними, каламутними, молочними або мати інший колір.

Причина непрозорості цих рідин пов'язана з наявністю в них різних частинок або речовин, які можуть відбивати або розсіювати світло. Наприклад, молоко містить білки та жири, які розсіюють світло і надають йому каламутності. Також деякі рідини можуть містити зважені частинки, пігменти або інші речовини, які впливають на їх колір та прозорість.

Цікаво, що деякі рідини можуть змінювати свою прозорість в залежності від різних факторів, таких як температура, тиск або концентрація. Наприклад, при нагріванні деякі рідини можуть змінювати свою структуру і ставати менш прозорими.

Застосування прозорих рідин

Прозорі рідини мають широкий спектр застосувань у нашому житті. Вони використовуються у різних галузях, таких як наукові дослідження, промисловість, медицина, харчова промисловість та інші.

• У наукових дослідженнях прозорі рідини використовуються для проведення експериментів, аналізу та вивчення різних процесів та явищ. Вони також можуть використовуватися як розчинники або засоби для розведення інших речовин.
• У промисловості прозорі рідини використовуються у процесах виробництва, технологічних процесах та контролі якості.Наприклад, вони можуть бути використані у хімічній, фармацевтичній та електронній промисловості.
• У медицині прозорі рідини відіграють важливу роль у діагностиці, лікуванні та дезінфекції. Вони використовуються для проведення різних медичних процедур, у тому числі операцій, ін'єкцій та промивання ран.
• У харчовій промисловості прозорі рідини використовуються як інгредієнти при приготуванні їжі, для створення різних напоїв та продуктів харчування. Вони також можуть бути використані як консерванти або стабілізатори.

Прозорі гази

Прозорість газів обумовлена ​​їхньою молекулярною структурою та властивостями взаємодії зі світлом. Як правило, прозорі гази складаються з невеликих молекул, які розташовуються в такому порядку, що вони не розсіюють світлові хвилі та не поглинають їх надто сильно. Це дозволяє світлу проходити крізь газ без зміни напряму чи інтенсивності.

Прозорі гази широко застосовуються у нашому повсякденному житті. Наприклад, повітря, яке ми дихаємо, є прозорим газом. Це дозволяє нам бачити навколишній світ, а також дозволяє світлу потрапляти у приміщення та висвітлювати їх. Прозорі гази також використовуються у наукових та промислових процесах, наприклад, у сфері оптики та лазерних технологій.

Отже, прозорі гази – це газоподібні речовини, які дозволяють світлу проходити крізь них без зміни напряму чи інтенсивності. Вони відіграють важливу роль у нашому повсякденному житті та застосовуються у різних сферах, від побутових до наукових та промислових.

Схожі записи:

Прозорість та напівпрозорість

Прозорість та напівпрозорість - фізична характеристика світла, що визначається здатністю його пройти через матеріал; напівпрозорість (також прозорість) тільки дозволяє світлу проходити розсіяним. [1] (Протилежна характеристика – непрозорість).

Прозорі матеріали зрозумілі і в той час, будучи прозорими, вони не можуть бути зрозумілими.

Деякі матеріали, типу дзеркального скла та чистої води, дозволяють більшу частину променів світла, що падає на них, бути переданим, при цьому з малою частиною відбитих променів. Такі матеріали називають оптично прозорими. Багато рідин і водних систем практично абсолютно прозорі. Відсутність структурних дефектів (порожнечі, тріщини і т.д.) і молекулярна структура більшості рідин, що найголовніше, відповідальна за чудову оптичну передачу.

Матеріали, які не передіють світло, називають непрозорими. Багато таких речовин мають хімічний склад, який включає те, що згадується як центри поглинання. Частина речовин відібрано з їх поглинання спектра частот білого світла. Вони поглинають певні частини видимого діапазону, відбиваючи інші. Частоти спектру, які не поглинені чи відбиті, це промені, які ми сприймаємо візуально нашими органами зору (очима). Це те, що створює світ кольорів і фарб. Ослаблення світла всіх частот і довжин хвиль відбувається через об'єднані механізми поглинання та розсіювання. [2]

• 1 Вступ
• 2 Природа світла
• 3 Легке розсіювання
• 4 Поглинання світла у твердих частках
• 5 Ультрафіолетове світло
• 6 Інфрачервоне світло
• 7 Прозорість в ізоляторах
• 8 Оптичні хвилеводи
• 9 Поглинання у ґратах
• 10 Легке розсіювання в кераміці
• 11 Висновки
• 12 Див.
• 13 Посилання

[ ]

Поглинання легень, первинних матеріальних елементів включає:

• На електронному рівні - поглинання в зоні спектра світла УФ та області видимих ​​променів спектра. У випадку, чи електрон orbitals є окремим (або квантованим) і таким, коли вони можуть поглинути квантсвітла (або фотон) певної частоти, а також не порушують правила відбору. Наприклад, у більшості атомів електрони не мають ніяких доступних рівнів енергії вище за них у діапазоні пов'язаного з видимим світлом. У разі поглинання, якщо вони це роблять, вони порушують правила вибору. Таким чином, немає помітного поглинання в чистих (нелегованих) з'єднаннях, що робить їх ідеальним прозорим матеріалом, наприклад, для вікон у будівлях.
• На атомному або молекулярному рівні фізичне поглинання в інфрачервоній частині спектра залежить від частот атомних або молекулярних коливань або хімічних сполук, а також підпорядковане правилам поглинання. Азот і кисень не в стані газів, не поглинає промені у зв'язку з відсутністю молекулярного дипольного моменту.

Щодо розсіювання світла (дисперсії), найкритичніший фактор — величина довжини хвилі будь-яких з цих структурних особливостей щодо довжини хвилі світла, що розсіюється.

Первинними матеріальними середовищами на розгляд є:

• Прозора структура: яка залежить від того, наскільки упаковані після її утворення її атоми або молекули і чи є атоми або молекули постійними, що визначають прозорі середовища у вигляді твердих частинок.
• Гладка структура: де розсіяні центри мають коливання густини та/або складу.
• Мікроструктура: коли розсіяні центри включають внутрішні поверхні, типу зерен, меж зерна та мікроскопічні пори.

Природа світла [ ]

Повний спектр електромагнітної радіації з видимою висунутою на перший план частиною

Спектр кольорів, які всі разом складають біле (або видиме) світло, як помічено в їхній дисперсії через трикутну дисперсійну призму.

Розповсюджується (видима) енергія - енергія, яка існує і поширюється у формі електромагнітних хвиль. Тип світла, яке ми сприймаємо через нашу зорову систему (оптичні датчики (очі)), прийнято називати білим, що включає діапазон кольорів (ROYGB: червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, синій) за діапазоном довжин хвилі або частот. Видимий (білий) світло - лише невелика частина (діапазон довжин хвиль) всього спектра електромагнітного випромінювання. У діапазоні коротких довжин хвиль цього діапазону розташовані невидимі ультрафіолетові (УФ) промені світла. У ще більш коротких довжин хвиль, ніж УФ розташовані рентгенівські та гамма-промені. У зоні з більш довгими хвилями, наприкінці спектра розташовані інфрачервоні промені світла (ІЧ), які використовуються для вечірнього бачення та інших пристроїв з наведенням по тепловому променю. У довших довжинах хвилі, ніж інфрачервоний — мікрохвильові печі (радар), і радіо/телевізійні хвилі.

Електромагнітна радіація класифікована згідно з частотою (або довжина хвилі, яка є обернено пропорційною частоті) світла. Це застосовується (у разі збільшення частоти) в :

• радіохвилях,
• мікрохвильові печі,
• радіації терагерця,
• інфрачервоної радіації,
• видимих ​​легких ультрафіолетових випромінювачів, рентгенівських та гамма випромінюваннях.

З них, радіохвилі мають найдовші довжини хвилі, і гамма-промені мають найкоротший. Маленький діапазон частот, названих видимим (або білим світлом), становить частину спектра, що сприймається неозброєним оком різних організмів. [3]

Найпростіша передача пучка світла відбувається через його малоінерційні властивості — відсутність маси. Звідки йде назва як легкий промінь. Внаслідок цього промінь світла розповсюджується по прямій лінії. Легкі промені взаємодіють із матеріалами (рідини та тверді частинки) декількома різними способами; це як поглинання, відображення чи передачею об'єктом. У разі відображення, взаємодія залежить від фізичної та хімічної властивості речовини. Якщо поверхня матеріалів абсолютно гладка (наприклад дзеркало), промені світла всі разом піддаються повному відбитку (або дзеркальне відбиття) під кутом відбиття з паралельними лініями між собою.

Легке розсіювання [ ]

Поверхні з грубою шорсткістю, з підвищеною мікронерівністю змушують промені світла відбиватися у багатьох випадкових напрямках. Цей тип відбиття називають «розкиданим відбитком» і воно наочно характеризується широким розмаїттям кутів відбиття. Більшість об'єктів, видимих ​​оку, ідентифіковано через розкидане відбиток. Інший випадок, який зазвичай використовується для цього типу відображення — «розсіювання світла». Розсіювання світлових променів від поверхонь об'єктів — наш споконвічний механізм спостереження з погляду фізики процесу. [4] [5]

Легке розсіювання в рідинах і твердих частках логічно залежить від довжини хвилі світла, що розсіюється.Межі оцінки видимості (що використовує біле світло) тому виникають залежно від частоти світлової хвилі та фізичного вимірювання (або просторовий масштаб) центру розсіювання. Наприклад, видиме світло з масштабом довжини хвилі при постановці експерименту величиною в мікрометр (мільйонна частка метра), центри (або частинки), що розсіялися, всього в один мікрометр спостерігалися безпосередньо в оптичному мікроскопі з опорним світловим освітленням освітленням (наприклад, при Броунівському русі). [6] [7]

Поглинання світла у твердих частках

Католицька церква Meiningen, склянка 20-го століття

Коли світло падає на об'єкт, це зазвичай відбувається лише з різними частотами (довжинами хвиль). Об'єкти зазвичай вибірково поглинають, відбивають чи проводять світло певних частот. Таким чином, наприклад, один об'єкт може відобразити зелене світло, поглинаючи інші частоти видимого світла. Інший об'єкт міг би вибірково передати синє світло, поглинаючи всі інші частоти видимого спектра свеа. Манера, в якій видиме світло взаємодіє з об'єктом, залежить від частоти світла, природи атомів в об'єкті і часто від характеристик електронів в атомах об'єкта.

Деякі матеріали дозволяють більшу частину світла, що падає на них, щоб бути переданим через матеріал без того, щоб бути відбитим. Матеріали, які дають змогу передачу світлових хвиль через них, називають оптично прозорими. Хімічно чисте (нелеговане) скло вікна та чиста річка чи ключова вода – очевидні приклади цього.

Матеріали, які дозволяють передачу будь-яких легких частот хвилі, називають непрозорими. Такі речовини мають хімічний склад, який включає те, що називається поглинальними центрами.Більшість об'єктів складаються з матеріалів, які є добірними у поглинанні білих світлових частот. Таким чином вони поглинають певні частини видимого спектру світла, відбиваючи інші. Частоти спектру, які не поглинені, або відображені назад або передані нашому об'єктивному спостереженню. Видима частина спектру, це те, що дозволяє нам отримати кольори фарб. [8] [9]

У католицькій церкві Ультрафіолетове світло [ ]

Інфрачервоне світло [ ]

Нормальні способи вібрації у прозорому тілі.

Первинний закон збереження механічної енергії руху на стиснутому стані у результаті пов'язані з високої температурою, чи теплової енергією. Теплова енергія проявляється як енергія руху. Таким чином, висока температура - рух на атомних та молекулярних рівнях. Первинний спосіб руху у прозорих речовинах – вібрація. Будь-який даний атом вібруватиме щодо середнього становища або складатиме в середньому положення в межах прозорої структури, оточеної її найближчими сусідами. Ця вібрація в 2 вимірах еквівалентна коливанню маятника годинника. Тобто. відбувається маятникове кочення назад і вперед симетрично відносно менше середнього становища або бути у середньому вертикальному положенні. Атомні та молекулярні вібраційні частоти можуть бути досягнуті в середньому з 10 12 циклами ((2х10 12 ) герц.

Коли легка хвиля даної частоти стикається з матеріалом, з частинками, що мають ті ж самі (резонансні) вібраційні частоти, тоді ті частинки поглинуть енергію світлової хвилі і перетворять це на теплову енергію вібраційного руху.Оскільки різні атоми та молекули мають різні природні частоти вібрації, вони вибірково поглинуть різні частоти (або частини спектру) інфрачервоних променів світла. Відображення та передача легких хвиль відбуваються, тому що частоти світлових хвиль не збігаються із природними резонансними частотами вібрації об'єктів. Коли інфрачервоний промінь світла цих частот падає на об'єкт, енергія може бути відображена або передана.

Якщо об'єкт прозорий, світлові хвилі передаються сусідніми атомами здебільшого матеріалу і повторно випромінюються з протилежного боку об'єкта. Такі частоти світлових хвиль, як то кажуть, передані (наприклад, лінза (в оптиці)). [10] [11]

Прозорість в ізоляторах [ ]

Об'єкт може бути не прозорим або у випадку, що він відображає світло, що надходить, або тому, що він поглинає світло, що надходить. Майже всі тверді частинки відображають частину і поглинають частину світла, що надходить.

Коли світло падає на блок металу, він стикається з атомами, які сильно упаковані в кристалічній решітці і безліч електронів безладно переміщаються між атомами. У металах більшість з них - електрони зв'язку (або звільніть електрони) на противагу зв'язаним електронам, що знаходяться в ковалентно зберігаються в певних місцях або виконують функції неметалічних (ізольованих) твердих частинок. У металевій структурі будь-які потенційні пов'язані електрони можуть бути легко втрачені атомами, як у прозорій структурі. Ефект цього стану повинен бути більшим, ніж ефект великого скупчення електронів. В результаті такого стану електронів, більшість світла, що надходить, в металах відбивається назад, який ми бачимо візуально - бачимо блискучу металеву поверхню.

Більшість ізоляторів (або діелектричні матеріали) утворюються відповідно до іонних зв'язків. Таким чином, ці матеріали не мають вільних електронів провідності, і електронні зв'язки відображають лише невелику частину хвильового потоку. Частоти, що залишилися (або довжини хвилі) променів світла, що увійшли, вільно можуть розмножитися (або передатися). Цей клас матеріалів включає всю кераміку та мінерали.

Якщо діелектричний матеріал не включає легко вбираючі сукупні молекули (пігменти, фарби, барвники), це зазвичай прозорий матеріал до видимого спектру світла. Кольорові центри (або молекули фарби, або «допанти») в діелектриці поглинають частину світлової хвилі, що надходить. Частоти (або довжини хвилі) світла, що залишаються, вільно можуть бути відображеними або переданими (пропущеними). Це ефект роботи та причини світіння кольорового скла.

Більшість рідин, водних розчинів та газів дуже прозорі. Наприклад, вода, кулінарний жир, спирт для розтирання м'язів, повітря, природний газ є прозорим середовищем. Відсутність структурних дефектів (порожнечі, тріщини і т.д.) і молекулярна структура більшості рідин в основному відповідальна за їхню чудову оптичну передачу. Здатність рідин, щоб вилікувати внутрішні дефекти через в'язкі переміщення - одна з причин, чому деякі волокнисті матеріали (наприклад папір або тканина) збільшують їх очевидну прозорість коли вони змочені. Рідина заповнює численні порожнечі, що роблять матеріал, більш структурно гомогенний.

Легке розсіювання в ідеальному прозорому (неметалевому) тілі без дефекту, яке не має жодних центрів розсіювання світлових променів, що проходять, обов'язково обов'язково бути до будь-яких ефектів гармонійно в межах одержуваної решітки.Передача світлових променів буде дуже спрямована через типову анізотропію прозорих речовин, яку вони становлять групу симетрії та Грати Браве. Наприклад, сім різних прозорих форм кварцу (кремнієвий діоксид, SiO₂ (Спрямований)) всі є ясними, прозорими матеріалами. [12]

Оптичні хвилеводи

Рис.1, Оптичні типи волокна.

Розповсюдження світла через багаторежимне оптичне волокно

Рис.2 Лазер, що підстрибує вниз (акриловий прут), ілюструючи повне внутрішнє відображення світла в багаторежимному оптичному волокні.

Оптично прозорі матеріали об'єднані здатністю проводити світлові хвилі видимого діапазону довжин хвиль, що надходять. Керована світлова передача хвилі з певною частотою променів світла основна характеристика хвилеводів (оптичних волокон) і утворює область створення волоконної оптики та здатності певних аморфних складів середовищ одночасної передачі діапазону частот хвиль (багатофункціональне оптичне волокно) з невеликою або відсутнім кількістю взаємодій між конкурами . Це є резонансний спосіб передачі енергії і передачі через електромагнітне (світлове) поширення хвилі відносно без втрат.

Багаторежимне, багатофункціональне оптичне волокно, його принцип дії пояснюється з погляду електромагнітного аналізу. У не традиційному виконанні багаторежимного волокна промені світла поширюються серцевиною волокна з повним внутрішнім відображенням. Промені світла падають на межу основної оболонки під великим кутом (виміряний щодо лінії, нормальної до кордону), більшим, ніж з критичним кутом для цього кордону і повністю відбиваються.Критичний кут (мінімальний кут для повного внутрішнього відбиття) визначається серед заломлення між матеріалами оболонки і ядром. Промені, які зіштовхуються з кордоном під малим кутом, заломлюються, йдучи від ядра в оболонку, і проводять світло, тобто. необхідну інформацію з волокну. Критичний кут дорівнює приймальному куту з волокна, що часто залежить від величини діаметра. Велика числова апертура (діаметр) дозволяє світлу диспегувати вниз волокна і близько до осі, і під різними кутами, провокуючи цим ефективне накладення променів світла у волокні. У результаті велика величина отвору збільшує дисперсію (промені під різними кутами мають різні довжини доріжки) та різні часи проходження волокна.

У волокнах з різною величиною діаметра ядра (різні волокна) мають постійний градієнт зменшення коефіцієнта заломлення в ядрі в межах осі та оболонки. Це змушує промені світла набувати дугоподібної форми в зоні контакту і ковзаючи відбиватися (при наближенні до оболонки), замість того, щоб мати можливість різко відбиватися від межі основної оболонки. Точніше, піки гармонік ходу променів прогинаються і такі доріжки зменшують багатоколійну дисперсію та промені з великими кутами падіння та відображення і проходять більше через периферію меншого розміру ядра. В даному випадку вибраний профіль хвилі променя відповідає умові мінімальної відмінності в осьових швидкостях поширення різних променів у волокні. Вибраний внутрішній діаметр забезпечує ідеальний профіль параболічну форму хвилі в межах обраного внутрішнього діаметра. [13]

Наприклад, лазер, що підстрибує вниз (акриловий прут>), ілюструє повне внутрішнє відображення світла в багаторежимному оптичному волокні.

Поглинання у ґратах [ ]

Легке послаблення ZBLAN та волокнами кварцу

Ослаблення сигналу у волоконній оптиці, також відомої як втрата передачі потужності сигналів, яка є скороченням інтенсивності світлового променя (або сигнал) щодо відстані проходження через середовище передачі. Коефіцієнти ослаблення передачі енергії сигналу в волоконній оптиці зазвичай використовують одиниці децибела/км через середнє необхідне відносно високої якості прозорості сучасних оптичних ЗМІ передачі. Середовище – зазвичай волокно скла кварцу, що обмежує промінь світла інциденту до внутрішньої частини волокна. Ослаблення - важливий фактор, що обмежує передачу сигналу великі відстані. Таким чином, дослідження пов'язане з обмеженням ослаблення та збільшення відстані передачі оптичного сигналу (довжини оптоволокна).

Ослаблення викликане насамперед, розсіюванням (дисперсією) та поглинанням. Розсіювання світла спричинене величиною молекулярних дефектів рівня композиційних коливань у скляній структурі. Те саме явище помічено, як один з обмежувальних факторів у прозорості інфрачервоних ракетних куполів. Додаткове ослаблення викликане поглинанням частини світла залишковими матеріалами, типу металів або водних іонів у межах ядра волокна та внутрішньої оболонки. В оптичному волокні відбувається легкий витік через вигин, контакти, з'єднувачі або наявність інших зовнішніх сил — факторів, що призводять до ослаблення проведення сигналу. [14]

Легке розсіювання в кераміці.

Оптична прозорість у багатопрозорих матеріалах обмежена кількістю світла, яке розсіяне їх мікроструктурними особливостями. Розсіювання променів світла залежить від довжини хвилі світла.Межі просторових меж видимості (що використовує біле світло) виникають залежно від частоти хвилі та фізичного вимірювання центру розсіювання. Наприклад, оскільки видиме світло має величину довжини хвилі велики мікрометра, центри розсіювання матимуть вимірювання у подібному просторовому масштабі. Первинні центри розсіювання в багатопрозорих матеріалах включають мікроструктурні дефекти, типу меж зерна та пор. Фракція об'єму мікроскопічних пор повинна бути меншою ніж 1 % для високоякісної оптичної передачі, яка є матеріальною щільністю, має бути 99.99 % теоретичної прозорої щільності. На додаток до порів більшість інтерфейсів у типовому металевому чи керамічному об'єкті перебувають у формі меж зерна, які відокремлюють крихітні області прозорого об'єму. Коли розмір центру розсіювання (або межа зерна) зменшений до розміру нижче довжини хвилі світла, що розсіюється, розсіювання (дисперсія) більше не відбувається ні в якій-небудь істотній мірі.

У формуванні багатопрозорих матеріалів (метали та кераміка) розмір прозорих зерен значною мірою визначений розміром прозорого включення частинок у сировину протягом формування або стиснення об'єкта. Крім того, розмір меж зерна порівнюється безпосередньо з розміром частинки. Таким чином, зменшення оригінального розміру частинки значно нижче за довжину хвилі видимого світла (про 1/15 світлової довжини хвилі або приблизно 600/15 = 40 нм) усуває більшу частину світлового розсіювання, призводячи до прозорого або навіть надпрозорого стану матеріалу.

Комп'ютерне моделювання світлової передачі через прозорий керамічний глинозем показало, що мікроскопічні пори залучали до пастки одночасно з процесом проходження як у зернах і були первинними центрами розсіювання. Фракція обсягу пористості мала бути зменшена нижче 1 % для високоякісної оптичної передачі (99.99 відсотків теоретичної щільності).Ця мета була практично досягнута і досить демонструвалася в лабораторіях і засобах обслуговування дослідження в усьому світі, використовуючи хімічні методи обробки, що з'являються, охоплені методами хімії солі гелю і нанотехнології. [15] [16]

Висновок [ ]

Прозорі керамічні матеріали (ПКМ) - вироби (наприклад, оптичні волокна, нанопорошкових світлопрозорих керамічних матеріалів ПКМ, має кубічну симетрію розташування атомів, нанорозмірні міжкристалітні межі. У процесі високотемпературного пресування отримують ПКМ із щільністю, близькою до щільності коефіцієнт заломлення n = 2,08).

Розвиток прозорих групових продуктів буде мати перевагу, коли потрібно оптичний матеріали з високою міцністю (удароміцні), які можуть використовуватися для вікон всередині та вікон на даху. Можливо важливішим, коли потрібно збільшити міцність стін та інших застосувань, що покращують повну силу опору спеціально для умов великої міцності в умовах піддання різними сейсмічними катаклізмами та сильним вітром. Якщо очікувані удосконалення механічних властивостей підтвердяться, то традиційні межі, вказані при заскленні в сьогоднішніх будівельних нормах та правилах, стануть застарілими, якщо область вікна фактично впливає на опір міцності стіни.

В даний час доступні інфрачервоні прозорі матеріали показують зв'язок між оптичними властивостями, механічною міцністю та ціною. Наприклад, сапфір (прозорий глинозем) дуже сильний, зате дорогий і відчуває брак повної прозорості всюди по 3-5-ти мікрометровій середині інфрачервоного діапазону. також [ ]

Посилання [ ]

1. ↑http://en.wikipedia.org/wiki/Transparent_materials
2. ↑ Fox, M. (2002). Optical Properties of Solids. Oxford University Press
3. ↑ Giancoli, D.C. (1988). Physics for Scientists and Engineers. Prentice Hall.
4. ↑ Kerker, M. (1969). The Scattering of Light. Academic, New York
5. ↑ Mandelstam, L.I. (1926)."Light Scattering by Inhomogeneous Media". Ж. Russ. Фіз-хім. Ова. 58: 381.
6. ↑ van de Hulst, H.C. (1981). Light scattering by male particles. New York: Dover. ISBN 0486642283.
7. ↑ Bohren, C.F. і Huffmann, D.R. (1983). Absorption and scattering of light by male particles. New York: Wiley.
8. ↑ Simmons, J. and Potter, K.S. (2000). Optical Materials. Academic Press.
9. ↑ Uhlmann, DR, et al. (1991). Optical Properties of Glass. Amer. Ceram. Soc.
10. ↑ Gunzler, H. and Gremlich, H. (2002). IR Spectroscopy: An Introduction. Wiley.
11. ↑ Stuart, B. (2004). Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications. Wiley
12. ↑ Griffin, A. (1968). "Brillouin Light Scattering з Crystals в Hydrodynamic Region". Rev. Mod. Phys. 40: 167. doi: 10.1103/RevModPhys.40.167.
13. ↑http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_fiber
14. ↑ Smith, R.G. (1972). "Оптіческій Power Handling Capacity of Low Loss Optical Fibers as determined by stimulated Raman and Brillouin scattering". Appl. Opt. 11: 2489. doi: 10.1364/AO.11.002489.
15. ↑ Barnakov, Y.A., et al. (2007). "The Progress Towards Transparent Ceramics Fabrication". Proc. SPIE 6552: 111. doi: 10.1117/12.721328.
16. ↑ Yamashita, I., et al. (2008). "Transparent Ceramics". J. Am. Ceram. Soc. 91: 813. doi:10.1111/j.1551-2916.2007.02202.x