Átlátszóság, abszorpció és reflexió fény burkolatok - studopediya
Jelenségek eredő hullám fény természete, hogy a legnagyobb mértékben kapcsolódó permittivitás és a permeabilitás a közeg. Ezek nagyban meghatározza az anyag törésmutatója. érték meghatározható a beesési szög és a reflexió a beeső sugár vagy számítottuk a Maxwell egyenletek:
Scheme fénytörés és visszaverődés sugarak jelentősen bonyolítja az átmenetet az ideális a tényleges optikai anyagok, melyek a bevonatok. Attól függően, hogy a tulajdonságok a bevonat és a szubsztrátum-felületek korlátozzák az esetekben lehet diffúz, és tükrös visszaverődés.
Az ábrán a diffúz reflexió.
Rajz - tárgyreflexiós
Ez a nem fényes papír, a legtöbb szövet, matt festék, mész, durva felületű fém és így tovább.
Ha a felület csiszolt nagyon jól, az összes fény esik ez tükröződni fog ugyanabba az irányba. Az a szög, amellyel a ráeső fény, pontosan megegyezik a szög, ahol esik a felszínre. Az ilyen gondolkodás az úgynevezett tükör, valamint az egyenlő a beesési szög és a fény visszaverése az egyik alapvető törvényei fénytechnika: ennek alapján a törvény szerint minden alkalmazott számítási reflektorok és lámpatestek tükörrel optikai része.
Az ábrán egy tükörkép.
Rajz - Tükör
Továbbá tükröző és diffúz reflexió, van egy irányítottan diffúz (például, a rosszul fényezett fémfelületek, selyem vagy fényes papír), valamint a kevert reflexió (például festék réteg).
Ahhoz, hogy értékelni fényes, meghatározva specular komponens frakció, a mintát kell tekinteni szögben egyenlő a beesési szög a fény.
Gloss mértük fényes mérő eszközök fotoelektromosan-kormányzott vizsgálati felületre egy fénysugár egy állandó erő előre meghatározott szögben, majd mennyiségének szabályozásával (intenzitás) a visszavert fény. A különböző felületek igényelnek a különböző világítási szögek. A legtöbb mérési szög fényessége 60 ° (a külföldi bevonatok ISO 2813), vagy 45 ° (magyar bevonatok GOSZT 896) a függőleges, de a vizsgálati felületek nagyon alacsony fényű használó készülékek szögben 85 °, és a nagyon fényes - 20 ° C, hogy pontosabb értékeket.
Így, az irányt a visszavert fény játszik fontos szerepet a felfogást, a kialakuló bevonat megjelenését. Ha koncentrálódik egy szűk szög egyenlő a beesési szög, a felület lesz érzékelhető fényes, azaz van egy nagy tükrös visszaverődés. Másrészt, ha ez tükröződik minden irányba, függetlenül a szög, hogy lesz egy nagy diffúz visszaverődés, és a felület lesz érzékelhető matt.
Optikai tulajdonságai a filmek lehet jellemezni két állandói: K abszorpciós koefficiens, és szóródási koefficiens S.
1930-es években. Paul és Frantz Kubelka Munk javasolt leíró egyenletet felszívódását és a fényátbocsátás minták függően abszorpciót és a szórást aránya K / S.
Tekintsük az egyszerű esetben, amikor a fényáram keresztülhalad a nagyon vékony réteg egy pigmentált lakk DX vastagsága a felületre merőleges.
Tekintsük lefelé (beeső fluxus) és a felfelé irányított (visszavert fluxus) komponense a fényáram címkézési k elnyelési együtthatót, és az együttható a szórási keresztül S.
Rajz - a fény bejutását a festékréteg szerint az elmélet Gurevich-Kubelka-Munk.
A lefelé irányuló áramlás (az intenzitás I):
- csökken az elnyelés következtében (-KI dx);
- hiánya miatt csökken szórási (-Si dx);
- következtében nő szétszórja a fordított irányban + SJ dx (fentről továbbított sugárzás, amelynek intenzitása J), és az összeget egyenlet által definiált:
Ezzel egyidejűleg, megy fel fluxus (intenzitás J):
- csökken az elnyelés következtében (-KJ dx);
- hiánya miatt csökken szórási (-SJ dx);
- növeli miatt szétszórja a fordított irányban (a sugárzás jön le), és a meghatározott összeget az alábbi egyenlettel:
Az oldatot ezen differenciálegyenletek függ a peremfeltételek, hiányában szórás (S = 0) az áramlási lefelé nyúló expressziójához vezet a törvény a Lambert-Beer törvényt. A izotróp szóródást és elnyelő réteg végtelen vastagságú (vagy legalábbis, oly módon, hogy a tükörképe a szubsztrát nem veszi figyelembe) vezet a jól ismert expressziós Gurevich-Kubelka-Munk:
és ahol a reflexiós egy végtelen vastag rétegben.
Ez a képlet kapcsolatot hoz létre egy paraméter (R), amely kísérleti úton meghatározható, és a jellemzőit R és S egy adott anyagra.
Két paraméter fényszórási elmélet nem korlátozott elvileg kezelhető egy adott spektrális tartományban. Korlátozások GCM elmélet lényege a következő:
3) A refraktív és szórási paraméterek S állandónak kell lennie a teljes vastagsága a középső réteget;
4) a természet a szórás (mutatószám) függetlennek kell lennie a fényviszonyok, és konstans az egész közeg térfogatát.
Hátrányok GCM elmélet, amely megakadályozza a végső döntést a szín megfelelő probléma:
1) a GCF elmélet feltételezi, hogy a színezőanyag-réteg egyenletes összetételű és hosszúsága elegendő ahhoz, hogy biztosítsa, hogy nem volt veszteség fény a réteg szélei;
2) tükröződik HCM elmélet keletkezik az a feltételezés, hogy az együtthatókat K és S azonosak az előre, és fordított áramlás a fény. Azonban, mivel a többszörös visszaverődés elméletet, hogy a szögeloszlásának fény előre és hátra áramlások nem egyenlő.
3) a GCF elmélet feltételezi között lineáris kapcsolat a K paraméter / S és színezőanyag-koncentráció. Ugyanakkor azt találtuk, hogy általában, ez a függés nem lineáris, ami azt jelenti, hogy nem lehet megfelelően leírni a viselkedését a színezőanyag
Ha a pigment nagyméretű szemcsékből áll jelentősen meghaladó méretű a látható hullámhosszú fényt a többszörös szóródás csökken tükrös visszaverődés fényáram részecske felületén. A normál beesés a monokromatikus fény egy közeg törésmutatója n1, hogy egy közepes, amelynek törésmutatója n2 R Fresnel reflexiós együttható határozza meg a következő egyenlet:
Fresnel képlet érvényes abban az esetben, ha a határ két média sima, izotróp közeg, a visszaverődési szöge megegyezik a beesési szög és a szög fénytörés határozza Snell törvénye.