纤维光学性质
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第十三章 纺织材料的光学性质 第一节 折射率和双折射率 一、折射率
入射光 法线 反射光 i α 界面 Փ
sin i n2 = = n21 sin φ n1
介质1 介质 介质2 介质
入射角i n1>n2 , 入射角i大于 全反射临界角时, 全反射临界角时, 发生全反射
折射光
二、双折射率 双折射: 1双折射:折射率的数值与光传播方向有关的 现象. 现象.
• • • • • •
纤维结构对光泽的影响 1．层状结构 :反射光叠加干涉 2．纵向形态 3．横截面形状 圆形截面：观感明亮，容易形成极光。 圆形截Fra Baidu bibliotek：观感明亮，容易形成极光。 三角形截面：有全反射的“闪光” 三角形截面：有全反射的“闪光”效应和 色散效应
纺织材料的颜色和色光
耐光性： 耐光性：纤维受光照后其力学性能保持不变 的性能 腈纶>羊毛 羊毛>麻 棉 粘胶 涤纶>锦纶 粘胶>涤纶 锦纶>蚕丝 腈纶 羊毛 麻>棉>粘胶 涤纶 锦纶 蚕丝
θ1
θ2 θ2
θ1
主透 射 次透 射
(a) 层 状 结 构
• 镜面反射：光泽较强 镜面反射： • 漫反射： 光泽均匀而柔和 漫反射： • 具有峰值的漫反射：某一特殊角度的反射 具有峰值的漫反射： 光较其它方向强 • 散射光：纤维表层因光子的多次碰撞，散 散射光：纤维表层因光子的多次碰撞， 射出的光线。 射出的光线。 与入射光的角度无关， • 与入射光的角度无关，与入射光能量 和纤维表层结构与组成有关
Iz z = = 1− R I0
透射光通量
I t = I 0 exp
[ − (α + β )]l
一 纤维反射光及其应用 纤维光泽与光的反射、折射和透射有关 与光的反射 有关。 纤维光泽与光的反射、折射和透射有关。
入射 介质 1 (空气 或液 体) 介质 2 (纤 维) 介质 1 (空 气或 液体 ) 主反 射 次 反射 折射
△ n = n∥ ─ n⊥
∥ ⊥
非寻常光(慢光 折射率大 非寻常光 慢光)折射率大 慢光 寻常光(快光 折射率小 寻常光 快光)折射率小 快光 双折射率与纤维内部结构的关系
２
３双折射率的测定 间接法: (1) 间接法: 倍克线 直接法: (2) 直接法: 光程差
∆ = d (n∥ − n ⊥ )
反射率、 第二节 反射率、透射率和吸收率 反射比率 I r 1 sin 2 (i − φ ) tan 2 (i − φ ) R= = [ 2 + ] 2 I 0 2 sin (i + φ ) tan (i + φ ) 折射比率
入射光 法线 反射光 i α 界面 Փ
sin i n2 = = n21 sin φ n1
介质1 介质 介质2 介质
入射角i n1>n2 , 入射角i大于 全反射临界角时, 全反射临界角时, 发生全反射
折射光
二、双折射率 双折射: 1双折射:折射率的数值与光传播方向有关的 现象. 现象.
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纤维结构对光泽的影响 1．层状结构 :反射光叠加干涉 2．纵向形态 3．横截面形状 圆形截面：观感明亮，容易形成极光。 圆形截Fra Baidu bibliotek：观感明亮，容易形成极光。 三角形截面：有全反射的“闪光” 三角形截面：有全反射的“闪光”效应和 色散效应
纺织材料的颜色和色光
耐光性： 耐光性：纤维受光照后其力学性能保持不变 的性能 腈纶>羊毛 羊毛>麻 棉 粘胶 涤纶>锦纶 粘胶>涤纶 锦纶>蚕丝 腈纶 羊毛 麻>棉>粘胶 涤纶 锦纶 蚕丝
θ1
θ2 θ2
θ1
主透 射 次透 射
(a) 层 状 结 构
• 镜面反射：光泽较强 镜面反射： • 漫反射： 光泽均匀而柔和 漫反射： • 具有峰值的漫反射：某一特殊角度的反射 具有峰值的漫反射： 光较其它方向强 • 散射光：纤维表层因光子的多次碰撞，散 散射光：纤维表层因光子的多次碰撞， 射出的光线。 射出的光线。 与入射光的角度无关， • 与入射光的角度无关，与入射光能量 和纤维表层结构与组成有关
Iz z = = 1− R I0
透射光通量
I t = I 0 exp
[ − (α + β )]l
一 纤维反射光及其应用 纤维光泽与光的反射、折射和透射有关 与光的反射 有关。 纤维光泽与光的反射、折射和透射有关。
入射 介质 1 (空气 或液 体) 介质 2 (纤 维) 介质 1 (空 气或 液体 ) 主反 射 次 反射 折射
△ n = n∥ ─ n⊥
∥ ⊥
非寻常光(慢光 折射率大 非寻常光 慢光)折射率大 慢光 寻常光(快光 折射率小 寻常光 快光)折射率小 快光 双折射率与纤维内部结构的关系
２
３双折射率的测定 间接法: (1) 间接法: 倍克线 直接法: (2) 直接法: 光程差
∆ = d (n∥ − n ⊥ )
反射率、 第二节 反射率、透射率和吸收率 反射比率 I r 1 sin 2 (i − φ ) tan 2 (i − φ ) R= = [ 2 + ] 2 I 0 2 sin (i + φ ) tan (i + φ ) 折射比率