Прозрачность среды

Прозра́чность среды́ — 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.
Бабочка с прозрачными крыльями.

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

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
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 более сложны полимеры (ароматические кольца, кратные связи, гетероатомы), тем меньше в их спектрах «окон прозрачности».[3]

Атмосферы

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]

См. также

Примечания
  1. Наука. Дальний поиск. Лазер исследует атмосферу
  2. F. J. Garcia-Vidal, Physical Review Letters, 95, 103901 (31 August 2005) - Открыты сверхпрозрачные отверстия
  3. Ларин Ю. Т., Нестерко В. А. — Полимерные оптические волокна (недоступная ссылка). Дата обращения: 24 декабря 2008. Архивировано 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 (недоступная ссылка). Дата обращения: 24 декабря 2008. Архивировано 24 января 2009 года.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.