Прозрачность среды

Материал из Википедии ? свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Бабочка с прозрачными крыльями.

Прозра?чность среды?  ? свойство вещества направленно пропускать свет; характеризуется отношением величины потока излучения , прошедшего без изменения направления через слой среды единичной толщины, к величине потока излучения , вошедшего в эту среду в виде параллельного пучка (то есть при исключении влияния поверхностей раздела). Зависит от степени отражения , поглощения и рассеяния света веществом. Высокую прозрачность имеют среды с направленным пропусканием излучения, поэтому прозрачность отличается от пропускания вообще: высокорассеивающая неоднородная среда, например, лист бумаги , образованной прозрачными волокнами целлюлозы , непрозрачен, хотя отношение прошедшего потока света к падающему потоку велико.

Прозрачные предметы могут создавать тень .

Прозрачность зависит от длины волны излучения; применительно к монохроматическому излучению говорят о монохроматической прозрачности, по отношению к излучению в определённом спектральном диапазоне ? о прозрачности в данном диапазоне (например, радиопрозрачность). При использовании термина прозрачность без упоминания среды обычно подразумевается прозрачность для светового излучения в видимом диапазоне.

Механизм прозрачности

[ править | править код ]

Электромагнитная волна воздействует на заряды в атомах и молекулах вещества так, что те начинают собственные колебания и переизлучают её, отражая или преломляя волновой фронт .

Атомы поглощают и излучают электромагнитное излучение на определённых длинах волн ? спектральных линиях . Поглощение и последующее переизлучение при тепловом движении атомов из-за эффекта Доплера приводит к смещению и ≪размытию≫ линий в спектре [1] .

Коэффициент прозрачности для отверстий диаметром порядка длины волны может быть больше единицы [2] , предположительно из-за резонанса прозрачности.

Прозрачность различных веществ

[ править | править код ]
Рентгеновский снимок головы

Высокой прозрачностью в оптическом диапазоне обладает большинство газов и однородные неокрашенные диэлектрики в конденсированном состоянии, так, например, в слое толщиной 1  см прозрачность оптического кварцевого стекла составляет 0.999, других оптических стёкол  ? 0.99-0.995.

Металлы также прозрачны в тонких слоях, поэтому тонкие плёнки металлов (обычно полученные путём напыления на прозрачный материал) используют в качестве затемняющих светофильтров.

В некоторых случаях прозрачность материала зависит от интенсивности проходящего света, такие материалы называют фототропными и фотохромными . (см. например Очки-≪хамелеоны≫ )

Прозрачность воды является важной характеристикой в гидрологии .

Чем сложнее полимеры ( ароматические кольца , кратные связи , гетероатомы ), тем меньше в их спектрах ≪окон прозрачности≫ [3] .

Прозрачность атмосферы

[ править | править код ]

Прозрачность атмосферы зависит от содержания в ней пара и пыли [4] , при этом для её описания используют фактор мутности [5] . Молекулярная дымка атмосферы рассеивает свет с интенсивностью, обратно пропорциональной 4-й степени длины волны (наиболее интенсивна в коротковолновой, сине-фиолетовой части видимого спектра ) [6] .

Примечания

[ править | править код ]
  1. Наука. Дальний поиск. Лазер исследует атмосферу . Дата обращения: 24 декабря 2008. Архивировано 24 января 2009 года.
  2. F. J. Garcia-Vidal, Physical Review Letters , 95, 103901 (31 August 2005) Архивная копия от 11 марта 2022 на Wayback Machine  ? Открыты сверхпрозрачные отверстия Архивная копия от 29 июня 2006 на Wayback Machine
  3. Ларин Ю. Т., Нестерко В. А. ? Полимерные оптические волокна . Дата обращения: 24 декабря 2008. Архивировано из оригинала 24 января 2009 года.
  4. Прозрачность атмосферы // Большая советская энциклопедия  : [в 30 т.]  / гл. ред. А. М. Прохоров . ? 3-е изд. ? М.  : Советская энциклопедия, 1969?1978.
  5. Мутности фактор // Большая советская энциклопедия  : [в 30 т.]  / гл. ред. А. М. Прохоров . ? 3-е изд. ? М.  : Советская энциклопедия, 1969?1978.
  6. Аэрофотография ? Военный словарь . Дата обращения: 24 декабря 2008. Архивировано из оригинала 24 января 2009 года.