Поглощательная способность мишени оценивается по температуре нагрева, известной массы и удельной теплоемкости испытываемого металла. Для исследования влияния кинетики окисления поверхности металлической мишени на ее оптические свойства через сопло 15 подаются различны газы, отличающиеся разной окислительной активностью. Представленная схема позволяет фиксировать температурную зависимость поглощательной A(T) и отражательной R(T) способности металла.
Высокая зеркальность внутренней поверхности фотометрического шара обеспечивается нанесением тонкого слоя специального металла, химический состав которого подбирался индивидуально для каждой длины волны светового излучения. Так для излучения с λ = 10,6 мкм в качестве покрытия можно использовать мятую алюминиевую фольгу, имеющую высокую отражательную способность в области инфракрасного излучения.
Для определения только отражательной способности материалов применяются стандартные фотометры.
10.5. Окраска кристаллов
Большинство диэлектрических кристаллов при комнатной температуре обычно прозрачны, однако лишь в редких случаях его прозрачность близка к прозрачности стекла. Прозрачность кристаллов обуславливается отсутствием в них сильных электронных или колебательных переходов в видимой области спектра электромагнитных волн от 7400 до 3600 Å, что соответствует интервалу энергии от 1,7 до 3,5 эВ. Рассмотрим происхождение окраски некоторых типичных представителей твердых тел.
Чистые и совершенные кристаллы алмаза, как правило, прозрачны. Ширина запрещенной зоны алмаза равна 5,4 эВ. Таким образом, энергии излучения, лежащие в видимой области спектра, недостаточны для перевода электронов из валентных зон в зону проводимости. Кристаллы алмаза могут приобретать окраску под действием облучения, которое создает дефекты в кристаллической решетке.
Кристаллы сульфида кадмия имеют обычно желтовато-оранжевую окраску. Такая окраска обусловлена тем, что ширина запрещенной зоны в этих кристаллах равна 2,42 эВ и поэтому синяя область видимого спектра поглощается кристаллом.
Кристаллы кремния имеют металлический блеск. Это объясняется тем, что энергия, соответствующая ширине запрещенной зоны в этих кристаллах, равна 1,14 эВ, что значительно ниже энергии, соответствующей видимой области спектра. Таким образом, излучения всех длин волн видимого диапазона вызывают в кремнии переходы электронов из валентной зоны в зону проводимости, в результате чего падающее на кристалл излучение поглощается. Однако тонкая (менее 10 мкм) пластинка кристалла кремния хотя и слабо, но пропускает излучение, соответствующее красной области видимого спектра.
Кристаллы окиси олова являются полупроводниками, а тонкие слои этих кристаллов прозрачны. Кристаллы окиси олова часто используют для изготовления электродов в тех случаях, когда требуется, чтобы электрод был прозрачным.
Кристаллы рубина имеют темно-красную окраску, кристаллы сапфира – голубую. Эти кристаллы являются окрашенными кристаллами корунда Al2O3, который в чистом виде не окрашен. Окраска рубина и сапфира обусловлена наличием примесей. Рубин содержит приблизительно 0,5% примеси Cr++, которые занимают узлы кристаллической решетки где должны находиться Al3+. Окраска сапфира вызвана присутствием в Al2O3 примеси Ti3+.
Окраска кристалла может быть обусловлена металлическими примесями, выпадающими в виде тонких коллоидных частичек по всему объему кристалла. Окрашивание происходит вследствие зависимости величины рассеяния света на частицах от длины волны света. Классическим примером здесь является получение так называемого рубинового стекла посредством диспергирования в стекле металлического золота.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.