ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Измерение оптических характеристик из "Оптические свойства полимеров" Отношения потоков излучения, пропущенного, отраженного и поглощенного данным телом, к потоку излучения, упавшего на него, называются соответственно коэффициентом пропускания т, отражения р и поглощения а, т. е. Д//о = р/ о = Р а/ о сявДО вательно . [c.15] Следует отметить, что /р включает, наряду со светом, зеркально или диффузно отраженным от поверхностей, также и свет, рассеян- ный толщей полимерного образца назад (в интервале углов 180— 90° с нормалью к поверхности). Аналогично 1 включает свет, рассеянный полимером вперед (углы О—90°). Светопропускание образца следует отличать от его прозрачности. Прозрачность определяется интенсивностью света, прошедшего через слой вещества без изменения направления [см. формулу (6а)]. Именно от прозрачности зависит, насколько хорошо виден предмет через слой вещества. Образец может обладать значительным светопропусканием и в то же время малой прозрачностью. Чем больше света рассеивается в образце, тем меньше часть света, прошедшего прямо, и, следовательно, меньше прозрачность образца. [c.16] Светопропускание можно измерять разными методами, используя фотометры и спектрофотометры. Выпускаемые фотометры позволяют определять интегральное значение светопропускания в видимой области спектра. [c.16] Для светорассеивающих образцов (мутных) измеренное значение светопропускания зависит от расстояния образца от фотоэлемента. Если образец помещен у фотоэлемента, то последний регистрирует как свет прошедший через образец, так и свет рассеянный вперед. Если же измерения проводить на некотором расстоянии от фотоэлемента, то часть рассеянного образцом света на фотоэлемент не попадает и значение светопропускания будет ниже. [c.16] Для определения светопропускания в монохроматическом свете используют спектрофотометры. [c.16] Выпускавшиеся ранее однолучевые спектрофотометры СФ-4А, СФД-2 [12, с. 171—181] работают в диапазоне длин волн 220—1100 нм. Спектрофотометры снабжены приставками. Камера ПЗО-1 [12, с.196— 198] позволяет измерять спектральный абсолютный коэффициент отражения зеркально отражающих поверхностей при различных углах падения во всем диапазоне длин волн спектрометра. Камера ПДО-1 [12, с. 199—201] используется для измерения спектрального относительного коэффициента диффузного отражения различных вязких и твердых рассеивающих веществ. [c.17] Светопропускание образца записывается регистрирующими спектрофотометрами на диаграммной ленте с разверткой пропускания (в %) или оптической плотности по длинам волн. На однолучевых спектрофотометрах запись спектра осуществляется по точкам с визуальным отсчетом показаний прибора. Полученный спектр пропу-скания характеризует количество света, прошедшего через образец, и позволяет оценить потери света (в %) за счет поглощения (провалы в интенсивности), а также отражения и рассеяния. Интегральное V светопропускание (в %) определяют по полученному спектру путем измерения площади, ограниченной кривой пропускания и заданным интервалом длин волн, и отнесения ее к площади, соответствующей 100%-ному пропусканию в том же диапазоне длин волн. При наличии специального интегрирующего устройства можно получить интегральное светопропускание одновременно с записью спектра. [c.17] Определение светопропускания в инфракрасной области проводят на инфракрасных спектрофотометрах. [c.17] Измерение показателя преломления. Пока затель преломления — одна из важнейших характеристик вещества, определяющих приме-HiatioeTb того или иного материала для изготовления деталей оптической аппаратуры. Кроме того, измерение показателя преломления широко используется как метод, позволяющий проводить идентификацию веществ, определять концентрацию растворов, степень чистоты вещества и т. д. Этот метод находил применение еще тогда, когда другие оптические методы анализа не были развиты и не использовались. В настоящее время существует вшого способов и приборов, позволяющих с разной точностью определять показатели преломления веществ как в газообразном и жидком, так и в твердом состоянии [54]. [c.18] Для определения показателей преломления прозрачных полимеров используются главным образом рефрактометрические и иммерсионный методы. Рефрактометрические методы основаны на измерении углов отклонения луча, прошедшего исследуемое вещество и находящуюся в соприкосновении с веществом измерительную нризму рефрактометра с известными углами и показателем преломления. [c.18] Широкое распространение получили рефрактометры, основанные на измерении предельного угла полного внутреннего отражения. К ним относятся рефрактометры типа Пульфриха и Аббе [54, гл. VIII и IX]. [c.18] Рефрактометры типа Аббе кроме измерительной снабжают еще и осветительной призмой, образец помещают между призмами (рис. 10, б). Точность определения зависит от марки рефрактометра. [c.19] Отечественной промышленностью выпускаются рефрактометры следующих марок ИРФ-23, ИРФ-25 (специально для измерения показателей преломления твердых тел) — типа Пульфриха и ИРФ-22, РЛУ и другие типа Аббе. [c.19] Иммерсионный метод основан на сравнении показателей преломления образца и окружающей его эталонной среды. Этот метод очень удобен, поскольку он избавляет от необходимости приготовления образцов определенной формы. Для использования иммерсионного метода необходим набор жидкостей с разными показателями преломления. Совпадения показателей преломления испытуемого вещества и жидкости добиваются подгонкой путем смешения жидкостей с разными показателями преломления. При этом жидкости подбирают так, чтобы значение показателя преломления образца находилось между значениями показателей преломления иммерсионных жидкостей. Иммерсионные жидкости, так же как и контактные, должны удовлетворять ряду условий не взаимодействовать химически с испытуемым образцом, не вызывать его растворения или. набухания, иметь близкие скорости испарения, сохранять показатели преломления при хранении и т. п. [c.19] Полимеры как оптические материалы применяются главным образом в видимой области спектра. В связи с этим и накопленный справочный материал по оптическим характеристикам полимеров, в частности по показателям преломления, касается лишь этой области спектра. С развитием техники возникает потребность в знании оптических свойств различных материалов в невидимых областях спектра — ультрафиолетовой и особенно инфракрасной. Показатели преломления и дисперсии веш еств в этих областях определяют на основе тех же методов, которые используют и в видимой области спектра, однако при их аппаратурном оформлении встречается много трудностей. [c.21] Для ультрафиолетовой области спектра применяются главным образом методы с использованием призмы, изготовленной из испытуемого материала, и фотографической регистрации спектра. В некоторых работах [14—16] для увеличения точности измерения в качестве диспергирующего элемента используют две призмы одна с известной дисперсией (в видимой области), другая из испытуемого материала. [c.21] Наибольший интерес вызывает инфракрасная область спектра. Разработке методов определения показателей преломления в ней посвящено много работ. В работах обзорного характера [17—23] дана оценка пртенимости разных методов в той или иной области, их точности и т. и. Выбор метода определяется поглощающей способностью материала в заданном интервале длин волн. Поскольку в инфракрасной области спектры большинства полимерных материалов имеют много полос поглощения, то применение метода полного внутреннего отражения для измерения показателя преломления в это1 1 области оказывается наиболее оправданным, так как он позволяет применять тонкие слои вещества. Этот метод использован для создания установок на основе рефрактометров типа Аббе с призмами из трехсернистого мышьяка [24] и КВ8-5 [25] в сочетании со спектрометром. Погрешность в определении показателя преломления составляет 3-10 . В работе [21] кроме рефрактометра Аббе для определения показателей преломления жидкостей применяли интерференционный метод и метод отражения. Последний используется для области сильного поглощения и основан на зависимости коэффициента отражения от показателя преломления (см. 1.3). Целесообразность применения того или иного метода зависит от поглощения исследуемого вещества [21]. [c.21] ИГ-бЗ предназначен для измерения показателей преломления в области спектра от 1 до 50 мкм и создан на базе инфракрасного спектрофотометра ИКС-22 [16, 26]. Диспергирующий элемент изготовляют из испытуемого материала. Инфракрасные рефрактометры, выпускаемые за рубежом, описаны в работах [27, 28]. [c.22] Вернуться к основной статье