Бабочка с прозрачными крыльями.
Прозра́чность среды́ — отношение величины потока излучения, прошедшего через слой среды единичной толщины к величине падающего потока (без учёта эффектов рассеяния света и влияния эффектов на поверхностях раздела).
Физические механизмы, определяющие прозрачность[]
Прозрачность среды определяется долей пропущенного света, то есть высокой прозрачностью обладают среды с низким поглощением. Вакуум имеет прозрачность, равную единице.
Прозрачность однородных тел[]
Показателем прозрачности является пропускающая частью [[Экстинкция|экстинкции] (показателем поглощения среды)], и может быть вычислена при интегрировании спектра пропускания вещества. Чаще всего о прозрачности говорят в отношении однородных и изотропных тел. Анизотропные вещества могут иметь различный спектр пропускания в разных направлениях.
Кроме того, прозрачность зависит от соотношения между размерами структурных элементов тела (исследуемой фазы) и длины волны излучения.
Прозрачность однородных и неоднородных материалов[]
Прозрачными являются среды с высоконаправленным пропусканием излучения; поэтому прозрачность отличают от собственно пропускания: высокорассеивающая неоднородная среда, например, лист бумаги, образованный прозрачными волокнами целлюлозы непрозрачен, хотя и отношение прошедшего рассеянного потока света к падающему потоку велико.
Прозрачные предметы могут создавать тень.
Спектры пропускания и спектры поглощения[]
Прозрачность зависит от длины волны излучения (коэффициента поглощения для данной длины волны), поэтому 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 кварца составляет 0.999, 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.
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-ой степени длины волны (наиболее интенсивна в коротковолновой, сине-фиолетовой части видимого спектра).[6]
Примечания[]
- ↑ Наука. Дальний поиск. Лазер исследует атмосферу
- ↑ F. J. Garcia-Vidal, Physical Review Letters, 95, 103901 (31 August 2005) - Открыты сверхпрозрачные отверстия
- ↑ Ларин Ю. Т., Нестерко В. А. — Полимерные оптические волокна
- ↑ http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00063/00400.htm
- ↑ http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00050/53100.htm
- ↑ http://voenslovar.ru/246/
См. также[]
- Закон Бугера — Ламберта — Бера
- Оптическая толщина
- Поглощение
- Преломление
- Прозрачность в гидрологии
- Прозрачность
- Оптическое стекло
ar:شفافية (بصريات) ca:Transparència de:Transparenz en:Transparency (optics) es:Transparencia et:Läbipaistvus fr:Transparence ja:透明 ko:투명 nds:Transparenz nl:Transparantie (optiek) no:Transparens pl:Stopień przezroczystości pt:Transparência (óptica) ro:Transparenţă simple:Transparency sv:Transparens (optik) zh:透明