Русская Википедия:Прозрачность среды
Прозра́чность среды́ — свойство вещества направленно пропускать свет; характеризуется отношением величины потока излучения <math>I</math>, прошедшего без изменения направления через слой среды единичной толщины, к величине потока излучения <math>I_0</math>, 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.
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
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
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
- Закон Бугера — Ламберта — Бера
- Поглощение электромагнитного излучения
- Преломление
- Прозрачность в гидрологии
Примечания
Ссылки
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ F. J. Garcia-Vidal, Physical Review Letters, 95, 103901 (31 August 2005) Шаблон:Wayback - Открыты сверхпрозрачные отверстия Шаблон:Wayback
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Из БСЭ
- ↑ Шаблон:Из БСЭ
- ↑ Шаблон:Cite web
