透明
編輯在光學領域,透明度(也稱為透明度或透明性)是允許光穿過材料而沒有明顯的光散射的物理特性。 在宏觀尺度上(尺度遠大于相關光子的波長),可以說光子遵循斯涅爾定律。 半透明(也稱為半透明或半透明)允許光通過,但不一定(同樣,在宏觀尺度上)遵循斯涅爾定律; 光子可以在兩個界面中的任何一個處散射,也可以在折射率發生變化的內部散射。 換句話說,半透明材料由具有不同折射率的成分組成。 透明材料由具有均勻折射率的成分組成。 透明材料看起來清晰,具有一種顏色的整體外觀,或導致每種顏色的明亮光譜的任何組合。 半透明的相反屬性是不透明度。
當光遇到一種材料時,它可以以幾種不同的方式與之相互作用。 這些相互作用取決于光的波長和材料的性質。 光子通過反射、吸收和透射的某種組合與物體相互作用。一些材料,如平板玻璃和干凈的水,透射大部分落在它們身上的光而反射很少; 這種材料被稱為光學透明的。 許多液體和水溶液是高度透明的。 沒有結構缺陷(空隙、裂縫等)和大多數液體的分子結構是實現出色光學傳輸的主要原因。
不透光的材料稱為不透明材料。 許多此類物質的化學成分包括所謂的吸收中心。 許多物質在吸收白光頻率方面具有選擇性。 它們吸收可見光譜的某些部分,同時反射其他部分。 未被吸收的頻譜頻率被反射或傳輸以供我們進行物理觀察。 這就是產生顏色的原因。 所有頻率和波長的光的衰減是由于吸收和散射的綜合機制。
透明可以為能夠做到這一點的動物提供近乎完美的偽裝。 這在昏暗或渾濁的海水中比在良好的照明下更容易。 水母等許多海洋動物都是高度透明的。
詞源
編輯- 晚期中古英語:源自古法語,源自中世紀拉丁語 transparent-“閃耀”,源自拉丁語 transparere,源自 trans-“通過”+ parere“可見”。
- 16 世紀晚期(拉丁語意義上的):來自拉丁語 translucent-“閃耀”,來自動詞 translucere,來自 trans-“通過”+ lucere“閃耀”。
- 晚期中古英語 opake,源自拉丁語 opacus“變暗”。 當前的拼寫(在 19 世紀之前很少見)受到法語形式的影響。
簡介
編輯關于光的吸收,主要的材料考慮因素包括:
- 在電子水平上,光譜的紫外和可見 (UV-Vis) 部分的吸收取決于電子軌道是否間隔開(或量子化),以便它們可以吸收光的量子(或光子) 具體頻率,不違反選拔規則。 例如,在大多數玻璃中,電子在與可見光相關的范圍內沒有高于它們的可用能級,或者如果有,它們違反了選擇規則,這意味著在純(未摻雜)玻璃中沒有明顯的吸收,使它們成為理想的 建筑物窗戶的透明材料。
- 在原子或分子水平上,光譜紅外部分的物理吸收取決于原子或分子振動或化學鍵的頻率,以及選擇規則。 氮氣和氧氣不屬于溫室氣體,因為沒有分子偶極矩。
關于光的散射,最關鍵的因素是任何或所有這些結構特征相對于被散射光的波長的長度尺度。 主要材料考慮因素包括:
- 晶體結構:原子或分子是否表現出在結晶固體中證明的“長程有序”。
- 玻璃狀結構:散射中心包括密度或成分的波動。
- 微觀結構:散射中心包括晶界、晶體缺陷和微孔等內表面。
- 有機材料:散射中心包括纖維和細胞結構及邊界。
漫反射 - 通常,當光線照射到(非金屬和非玻璃)固體材料的表面時,由于墊子內部微觀不規則處的多次反射,它會向各個方向反彈。
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