資源描述：
《光在玻璃中的傳播.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、光在玻璃中的傳播光在玻璃中傳播時，會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？你真的了解嗎？當(dāng)光線入射到玻璃上時，入射光經(jīng)介質(zhì)表面反射回原介質(zhì)中的現(xiàn)象稱為反射；入射光被介質(zhì)吸收的現(xiàn)象稱為吸收；而入射光經(jīng)過折射穿過介質(zhì)后出射的現(xiàn)象稱為透射。玻璃有上下兩個表面，在兩個表面之間會發(fā)生多次反射現(xiàn)象，如圖所示。1、反射首先，我們從反射說起，反射包括規(guī)則反射（RegularReflection）和漫反射（DiffuseReflection）。從微觀上來說，無論是規(guī)則反射還是漫反射，都滿足反射定律。1.1規(guī)則反射規(guī)則反射是我們通常說的鏡面反射，如在平整的平板玻璃的反射中看到自己像的現(xiàn)象屬于規(guī)則反射。R1是玻璃
2、第一個表面的分界面處的反射光通量與入射光通量之比即第一個表面分界面處的反射比，與入射角θ1、折射角θ2、入射光線所在介質(zhì)折射率n1和玻璃折射率n2有關(guān)。入射角θ1和折射角θ2滿足折射定律n1×sinθ1=n2×sinθ2。R1可由菲涅爾(Fresnel)公式算出：可見，R1是隨著入射角變化而變化的。我們選擇折射率為1.52的玻璃材料，畫出光線從空氣入射到玻璃上時，R1隨入射角θ1的變化曲線。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)入射光在入射角小于45°的區(qū)域內(nèi)R1變化很小，約等于垂直入射時的R1，根據(jù)GBT2680-1994中照明和探測的幾何條件可知，在光譜反射比測定中，照明光束的光軸與試
3、樣表面法線夾角不超過10°,照明光束中任一光線與與光軸的夾角不超過5°。因此只考慮第一個表面時的反射比可以近似地等于垂直入射的R1，根據(jù)菲涅爾公式，垂直入射時的R1可以化簡為：。當(dāng)n=1.52時，。對于玻璃的第二個面，也會發(fā)生反射現(xiàn)象，并且，兩個表面之間還存在多次反射現(xiàn)象。玻璃的反射比為玻璃兩面反射比及多次反射比的總和。1.2漫反射規(guī)則反射僅僅是玻璃表面非常平滑時發(fā)生的現(xiàn)象，有的時候，玻璃表面是粗糙的，比如磨砂玻璃、壓花玻璃，這時候發(fā)生的反射是漫反射，也稱背向散射。漫反射使得光線在許多角度上反射，而不像規(guī)則反射中僅以一個角度反射。其中，完全漫反射的光強分布滿足朗伯余弦定
4、律（Lambert′sCosineLaw）：I??I0?cos?。I0是規(guī)則反射中反射光的光強度，θ是某一方向上的漫反射光與規(guī)則反射光的夾角?？梢?，完全漫反射時，各個方向上的漫反射光強度呈余弦分布，當(dāng)漫反射角度等于規(guī)則反射角度時，光強最大。一般具有漫反射特性的玻璃都不屬于完全漫反射。2、吸收我們再來說光在玻璃中的吸收。當(dāng)光線通過玻璃時，玻璃將吸收一部分光能-at量。符合比爾-朗伯定律（Beer–LambertLaw）：A=e。其中，A為吸收比（吸收光通量和入射光通量之比），a為吸收系數(shù)，t為玻璃厚度。通過公式可以看出，當(dāng)玻璃材料一定時，玻璃越厚，吸收比越大。3、透射最后
5、，我們來說光在玻璃中的透射。和上述光在玻璃中的反射現(xiàn)象類似，此時的透射也分為兩種，分別是規(guī)則透射（RegularTransmission）和前向散射（ForwardScatter）。3.1規(guī)則透射規(guī)則透射是在玻璃表面非常平滑時發(fā)生的現(xiàn)象，是我們通常所說的“直透射”，即光線入射到玻璃上時，僅以一個角度透射的現(xiàn)象。和玻璃的反射比相似，玻璃的透射比為玻璃的多次透射比的總和。3.2前向散射前向散射也稱作散射透射，是由于玻璃一個或兩個表面微觀凹凸不平引起的不定向折射，使得光線以多角度透射，而不像規(guī)則透射中僅以一個角度透射。4、總結(jié)不同的玻璃種類，透反射形式也不盡相同。如平板玻璃，
6、Low-E玻璃等玻璃屬于規(guī)則透反射，散射很小，一般也稱為“透明玻璃”；磨砂玻璃、彩釉玻璃、壓花玻璃等玻璃屬于散射透反射，一般也稱為“透光不透明玻璃”；而有的調(diào)光玻璃或變色玻璃可以控制在透明和散射之間轉(zhuǎn)換。對于大部分玻璃來說，都屬于規(guī)則透反射，其透反射比必須使用相應(yīng)的規(guī)則透反射儀器才能準(zhǔn)確測量，若使用其他儀器會帶來誤差；對于具有散射特性的玻璃，若要測量散射透反射比，必須使用相應(yīng)的漫反射儀器才能準(zhǔn)確測量。玻璃透反射看似簡單，實際卻較為復(fù)雜，所以，若要測量不同種類玻璃的透反射比，應(yīng)明確需求，并選擇合適的測量儀器。5、典型普通白玻和超白玻璃的透反射比典型普通白玻和超白玻璃的透反
7、射比可參照下表：厚度/mm白玻超白玻璃反射比/%透射比/%反射比/%透射比/%38.090.38.291.658.089.48.191.567.988.98.191.387.887.98.191.3107.887.08.191.1127.786.08.191.0157.684.68.190.8197.482.88.190.5
