Показатели преломления полимерных материалов

Выражение (6.54) справедливо для ступенчатого профиля показателя преломления и материала полимерной защитной оболочки с абсолютной поглощающей способностью. С уменьшением е , Ь и 6об дополнительные потери, обязанные туннельному эффекту, возрастают. Значение а 7 составляет менее 1 дБ/км. [c.141]

Оптические свойства неокрашенного полимера определяются его способностью пропускать, отражать и поглошать падающий свет. Полимерный материал считается прозрачным, если при прохождении через него луч света не претерпевает каких-либо существенных изменений. Пропускание света полимерами находится в зависимости от количества света, рассеиваемого внутри материала и отраженного от его поверхности. Изменение направления света внутри полимера характеризуется показателем преломления. При повышении температуры полимера его показатель преломления может изменяться в широких пределах (рис. 65). Это следует учитывать при окрашивании полимерных материалов. [c.100]

В некоторых применениях следует учитывать еще одну характеристику мембран, а именно показатель преломления материала мембраны. Белизна мембран объясняется тем, что показатели преломления воздуха внутри пор и полимерной матрицы сильно различаются по величине, а это приводит к рас- [c.32]

В методе НПВО поверхность анализируемого образца (например, полимерную пленку) приводят в идеальный контакт с поверхностью призмы, сделанной из материала с высоким показателем преломления, например Т1Вг1 (п = 2,4) или Се (п = 4,0). Луч, проходящий через границу со стороны оптически более плотной среды при достаточно большом угле падения, полностью отражается. Тем не менее он проникает на небольшое расстояние (глубину проникновения <1р) в оптически менее плотную среду (образец) [c.183]

Укрывистость окрашенного полимерного материала — свойство, зависящее в значительной степени от пигмента, но интересующее нас лишь в окрашенном материале. Укрывистость белых пигментов связана с разностью показателей преломления пигмента и полимера, а также со способностью пигмента рассеивать свет и с размером частиц (рис. 68). Иначе обстоит дело с цветными пигментами. На укрывистость цветных пигментов влияет не столько рассеивающая способность и показатели преломления пигмента и полимера, сколько отражение и поглощение самого пигмента. В связи с этим сравнение укрывистости белых и цветных пигментов бывает затруднительным. Так, известно, что слаборассеиваю-щие (прозрачные и полупрозрачные) цветные пигменты могут по укрывистости превосходить рассеивающие белые пигменты. Например, укрывистость ультрамарина синего 15 г/м , а укрывистость диоксида титана 40 г/м . Этот парадокс объясняется тем, что укрывистость характеризует лишь то, насколько окрашенная пленка делает подложку невидимой. В данном случае высокая укрывистость объясняется сильным поглощением самого пигмента. [c.106]

Пленки и формованные изделия из полимерных композиций на основе совместимых компонентов оптически прозрачны и механически прочны, в то время как подобные изделия из несовместимых компонентов обычно являются мутными и непрозрачными. Тем не менее прозрачность пленок не может являться однозначным критерием совместимости компонентов, входящих в состав полимерного материала. В некоторых случаях пленки из смеси несовместимых компонентов могут быть оптически прозра ы. Например, прозрачными могут казаться очень тонкие пленки или пленки, состоящие из двух слоев, образовавшихся в результате разделения на фазы в процессе формования пленки [75]. Во многих случаях оптическая прозрачность гетерогенных полимерных пленок обусловлена равенством показателей преломления компонентов или чрезвычайно малыми размерами частиц дисперсной фазы (меньше длины волны видимого света). Розен установил, что критический размер доменов в микрогетерогенной области, меньше которого пленки становятся прозрачными, составляет прблизительно 0,1 мкм [75]. Если температурные зависимости показателей преломления компонентов различны, то гетерогенные смеси, прозрачные при одной температуре вследствие равенства показателей преломления, становятся мутными при нагреве или охлаждении. Установлено, что предельно допустимое для сохранения прозрачности различие показателей преломления составляет 0,01. [c.70]

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]

Свойства полимеров определяются не только природой и строением макромолекул, но и типом надмолекулярных образований,, которые формируются в полимерах в зависимости от условий получения полимера, его переработки и эксплуатации. Эти надмолекулярные образования сами по себе анизотропны как в кристаллизующихся полимерах (например, сферолиты), так и в аморфных (домены). Вследствие их беспорядочного распределения и они не приводяг к общей анизотропии полимера, однако обусловливают локальную анизотропию материала, проявляющуюся при наблюдении в поляризованном свете. Так, сферолитную структуру полиэтилена можно наблюдать в поляризационный микроскоп со скрещенными поляроидами в виде светлых пятен с темными крестами (рис. 29). Центр креста совпадает с центром сферолита. Преимущественная ориентация полимерных молекул в сферолите радиально-симметрична, так что показатели преломления для света, поляризованного вдоль и поперек радиуса сферолита, различны. Вследствие двойного лучепреломления изменяется поляризация луча, пересекающего сферо-лит, свет проходит через скрещенные поляроиды и образуется светлое пятно. Однако в тех местах, где направление радиуса сферолита параллельно плоскости поляризации падающего луча или перпендикулярно ему, изменения поляризации не происходит. Так1ш образом появляется темный крест, плечи которого параллельны направлениям поляризатора и анализатора. В некоторых случаях наблю- [c.55]

Чувствительность двойного лучепреломления к напряжениям в полимерном блоке используется для моделирования напряжений, образующихся в технических конструкциях (метод фотоупругости см. гл. IV). Фотоупругость, т. е. проявление оптической анизотропии у первоначально изотропного материала под действием напряжений, отражает характер деформаций, возникающих при нагрузках. При малых нагрузках (в области упругости деформации) полностью-обратимы и следуют практически безынерционно за изменением нагрузки. При больших нагрузках, когда вознхшают неупругие деформации, зависимость деформации от нагрузки становится нелинейной и имеет вид петли гистерезиса. Как видно из рис. 30 [72], двойное лучепреломление меняется с нагрузкой аналогично деформации, так как оно связано с изменением поляризуемости молекул при деформации. Между тем зависимость двойного лучепреломления от деформации обратима и линейна, даже когда деформации заведомо неупругие (рис. 31). При значительных растяжениях зависимость двойного лучепреломления от деформации становится нелинейной, проявляя признаки насыщения (рис. 32) [73]. Это можно объяснить тем, что в этой области растяжений происходит скольжение макромолекул или их агрегатов относительно друг друга, которое уже не сопровождается дальнейшей их ориентацией. Если полимер частично закристаллизован, то двойное лучепреломление при деформации обусловлено двумя факторами ориентацией молекулярных цепей в аморфных областях и ориентацией кристаллитов. Добавочный вклад, так называемый эффект формы, возникает из-за разности показателей преломления кристаллических и аморфных областей. На рис. 32 изображена зависимость двойного лучепреломления от растяжения для полиэтилена, а также вклад в двойное лучепреломление кристаллических ббластей, доля которых определена е помощью рентгеновских данных. Данные по двойному лз чепреломле-нию в полимерах как аморфных, так и содержащих кристаллические области приведены в [74, 75]. [c.57]

Катафоты легко формуются из полимеров и имеют лучшее качество поверхности, чем катафоты из стекла. Световозвращающий материал цолзгчают равномерным распределением в полимерной пленке микроскопических шариков, плотно прилегающих друг к дру у. Показатель преломления шариков существенно больше показателя преломления пленки. Если на поверхность световозвращающего материала падает свет, он отражается обратно в сторону источника с очень незначительным рассеянием (рис. 50) [137, с. 61]. Материал может быть окрашенным. [c.102]

Два материала можно использовать для световода, если показатель преломления оболочки отличается от показателя преломления сердцевины волокна не менее чем на 3%. В случае использования для сердцевины полистирола щ = 1,590) в качестве материала оболочки используется обычно полиметилметакрилат п = 1,491). Если необходимо употребить в качестве светопередающего материала полиметилметакрилат, для оболочки применяются фторсодержащие полимеры (с содержанием фтора не менее 30%), в том числе фторированные полиакрилаты [105]. Однако диапазон показателей преломления прозрачных полимеров существенно меньше, чем для стекол (см. рис. 45). Числовая апертура полимерных волокон не превышает обычно 0,5—0,6. Для изготовления волокон с большей апертурой необходимы полимеры с более высоким показателем преломления. Такие полимеры могут быть получены, например, за счет введения [c.107]

Оптические волокна с сердцевиной и оптической оболочкой из полимерного материала отнесены к категории А4 [26]. Полимерные ОВ могут иметь следующие параметры 2Ь от 250 до 1000 мкм Л = 0,5 на А, = 0,65 мкм профиль показателя преломления—ступенчатый коэффициент затухания для ОВ с сердцевиной из полистирола и оптической оболочкой из полиметилметакрилата 55 дБ/км на Х=0,57 мкм и 114 дБ/км на =0,67 мкм. Для ОВ с сердцевиной из дейтрированного полиметилметакрилата возможно снижение потерь до 9,1 дБ/км на А = 0,68 мкм. Коэффициент затухания постоянен в диапазоне температур от минус 40 до 130° С. [c.100]