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文档简介

1光的吸收和透过光的反射和折射材料的颜色

聚合物的光学性能10.3.1光的吸收和透过一束光强为Io的平行单色光照射均匀材料时，一部分被材料表面所反射，剩余部分进入材料内部，其中一部分被材料吸收，另一部分透过材料。入射光的原始光强为：Io=IR+IA+ITR为反射率，A为吸光率，T为透光率。各种材料在光学性能上的差异主要是其对光的反射、吸收和透过程度上的差异。材料对光的吸收源于电磁波作用于材料中的原子时产生的电子极化和电子跃迁。电子极化，即造成电子云和原子核重心发生相对位移。结果是光通过介质时一部分能量被吸收，同时光波速度被减小电子跃迁把光能消耗在电子的激发上。当光的能量大于电子能隙时，处于低能级的电子可吸收光能激发到高能级。hv＞Eg

金属材料金属导带中已填充的能级上方有许多空的电子能态，因此频率分布范围很宽的各种入射辐射都可激发电子到能量较高的未填充态，从而被吸收。所以金属超过100nm就不透明。

半导体和其它非金属材料-------对光的吸收取决于能隙Eg当材料的能隙Eg＞3.26eV，将不能通过电子跃迁吸收可见光，如果材料均匀无杂质，则是无色透明的。当材料的能隙Eg＜1.59eV，则所有可见光都可被吸收，导致材料不透明。当材料的能隙1.59eV＜Eg＜3.26eV时，部分光波被吸收，材料呈现不同的颜色。可见光波长：380-780nm，能量：3.26eV-1.59eV4一般的窗玻璃在紫外光区（320nm以下）有较强的吸收。

石英和蓝宝石可较好的透过紫外线，故可用作涉及紫外线波段的材料，如紫外光谱测量：石英比色皿。

Si在红外波段有大约50%的透过率，故可用作红外光谱测量的样品基片。

高分子材料

无定形高分子：通常物色透明，透过率高，如PMMA

结晶聚合物：通常是半透明或不透明（晶粒对光的散射）,如尼龙，聚乙烯。

注:结晶聚合物晶粒尺寸小于光波波长，也可透明。如等规PP，加工过程加入成核剂可使制品的晶粒很小。此外，晶格热振动对长波区的可见光和红外光产生吸收。许多材料本来是透明的电介质，也可以制成半透明或不透明的。其基本原理是设法使光线在材料内部发生多次反射（包括漫反

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