透明材料有一種非常重要的材料屬性,那就是材料本身的光透過率大小。材料的透過率大,那么光線穿透時的光通量就會越多,而透過率越低時,其穿透的光通量就越少。材料透光率大小影響著材料的價值和其應用范圍。下面,我們來簡單聊聊光穿透透明材料會有哪些光學現(xiàn)象?
光線垂直穿透透明材料時,會發(fā)生反射、折射、散射、吸收、透射等幾種光學現(xiàn)象,其中反射和折射是發(fā)生在材料表面的,而散射、吸收、透射會發(fā)生在材料的內(nèi)部,最終光線會穿透透明材料。今天我們要談論的主題是散射和透射光線,其他幾種光現(xiàn)象產(chǎn)生時光通量的損失通常也較小。散射光線和透明材料的霧度有關(guān)系,透射光線和材料的透光率有關(guān)系。霧度和透光率是兩種不同的材料屬性,兩者沒有絕對的影響。即霧度高的材料,大多數(shù)透光率低;而霧度高的材料,也有透光率高的,例如下面要講的擴散板。
擴散板
在光源穿透透明材料時,光波會遇到材料分子,如果材料分子本身很小,那么光線會很容易的越過分子而直接穿過。如果材料分子本身較大,那么光線就需要通過多重的內(nèi)部反射后再穿透,由于折射過程中會發(fā)生光通量的損失,所以從而會導致材料的透過率變低。
通常情況下半透明材料的厚度越厚,那么相對來說,光線需要折射的次數(shù)會變得更多,從而會損失更多的光通量,甚至到后面,幾乎沒有光線能夠透過材料。典型案例以海水為例,當一束光線垂直射入平靜的水面,如果水中沒有雜質(zhì)和其他分子,那么光線可以穿透一定深度的水到達水底。而如果水的深度“無限”深,那么就算是比普通光線更強的激光也無法穿透到達海底。所以我們在討論透明材料的透過率時,材料本身的厚度都是有規(guī)定的。
在材料厚度相等的測試條件下,透明材料的霧度越大,穿透的光源是否會越柔和呢?答案是未必的。以我們辦公室的光源為例,如果表面沒有覆蓋其他較高霧度的半透明材料,那么光源本身亮度非常高,容易發(fā)生眩光現(xiàn)象,這對于人們的使用很不利。而我們是否可以直接采用霧度高的材料呢?理論上是沒有問題的,因為光源透過這些透過率低、霧度高的材料,其穿透的光通量會減少,從而讓光源變的更“柔和”一些。事實上,這種方法僅僅是改變了光通量的大小,即原來100W的燈具,使得其光源效率降到了50W而已,與直接使用50W的光源并沒有太大的區(qū)別。也正因為如此,人們才發(fā)明了擴散板。擴散板是一種具有高霧度、高透光率,高擴散性等塑料板材,能有效的將點或線光源轉(zhuǎn)化為柔和、均勻的面光源,在達到良好的透光率的同時,又具有良好的光源點陣遮蔽性,擴散板霧度大小的影響因素有:
1、擴散板使用的有機光擴散劑,光線可以穿過這些透明球體,在透明球體中經(jīng)過無數(shù)次的折射再穿透。
2、擴散劑粒徑的大小也,粒徑越小其擴散效果即霧度越好。
3、擴散板的厚度越薄,透光率越高。
4、擴散板的拉伸均勻度,拉伸不均勻薄的地方透燈珠、厚的地方出現(xiàn)暗影,透光率偏低而且吸頂燈燈罩易破的問題。
擴散板表面是平滑的內(nèi)部是不均勻的,光線通過擴散板時,散射光線光通量非常大,可以使得光源變得更柔和,這樣不易發(fā)生眩光現(xiàn)象,可以提高人們的工作效率。我們通過了解光穿透透明材料會有哪些光學現(xiàn)象,從而可以讓更多材料為人們所用。關(guān)于材料的透過率大小,可以使用透過率儀來測定,有需求的用戶可以咨詢透過率儀廠家三恩時。