Брокери са предназначени главно за използване във видимия спектър. Извън видимата област на ултравиолетови и инфрачервени почти предаване светлина области полимери, използвани попада и ефективността на използването им е намалена (фиг. 2).
Оптични загуби синтетични полимерни влакна се състоят от вътрешна абсорбция, която зависи от структурата и качеството на материала, и неправилно поглъщане примеси на преходни метали и оптични примеси. Освен това, неправилни загуби причиняват нередности на границата на ядрото и обвивката, както и двулъчеппречупване материал.
Неправомерно влияние фактори могат да бъдат намалени чрез подобряване PIW на производствените технологии.
По този начин, ограничаващи характеристики на загуба НМЕ могат да бъдат определени като се вземат предвид загубите в присъщата абсорбция и разсейване материал. Абсорбиране на светлина от полимера в инфрачервената област на спектъра, свързани с възбуждане на молекулните вибрации. В близост до средата на IR региони (0,75-25 микрона) показват вътрешномолекулни вибрации, което варира в зависимост от относителното местоположение на ядрата на атомите, съставляващи молекулата.
Зависимостта на излъчваната мощност на сигнала на изхода OM на дължина на вълната. 1 - кварц RH; 2 - Stand
Тези трептения се придружават от промени в връзка дължини свързване атоми (разтягане вибрации) и ъгли връзка между връзките (огъване вибрации).
Всеки молекулярни вибрации са включени в различна степен, всички атоми на молекулата. Въпреки това, могат да се разграничат тези трептения, които включват най-вече някои атоми или групи от атоми, ролята на други молекули е пренебрежимо атома. Честотата на тези вибрации се съхраняват в спектрите на различни съединения и се наричат характерни
Абсорбционните спектри на по-високи и по-ниски обхвати на прозорци на прозрачност, по-сложно, химичната структура на полимера (в присъствието на неговите макромолекулни ароматни пръстени, хетеро множество връзки и т.н.).
Macromolecules на същата химическа структура, но различна конфигурация или конформация (молекули на същата химическа структура различни геометрична форма чрез отделни връзки върти около единичните връзки, свързващи тези единици) имат различни вибрации и, следователно, разликите в абсорбционни спектри. веригите на полимера могат да съдържат примеси групи от различен произход. Тези групи в полимерните молекули могат да настъпят в процеса на полимеризация или образувани в резултат на деструктивни процеси и окисляване по време на обработката
Освен това, полимерите могат да съдържат остатъци от инициатори, разтворители, катализатори, както и специални добавки. Добавките са въведени да се запазят свойствата на полимерите по време на обработка и употреба (стабилизатори) или да се модифицират свойствата на полимерния материал (пластификатори, пълнители, оцветители, антистатични агенти и др.). Всички химия, че се въвежда в влакната в синтеза на полимери, в един или друг начин засяга техните оптични свойства.
Група селективно усвояване в тези региони на спектъра и определяне на цвета на връзката (ако абсорбцията е във видимата област), наречени хромофори. Обикновено, този термин се отнася до групи, които причинява абсорбцията с дължина на вълната от 0.2 до 1.0 микрона. Наличието в молекулата близо до хромофор групи на други групи - като OH, NH2, ОСН3, увеличава абсорбция дължина на вълната (батохромни ефект). Такива групи, които не се абсорбират, но се увеличи интензивността на усвояването и да го измести към по-дълги вълни, наречен auksohromami. абсорбционни ивици за изместване и промяната на интензитета им се наблюдава във взаимодействието между хромофор групи.
Ако се започне от предположението, че състоянието на молекулните връзки в полимерите при температура над температурата на встъкляване се поддържа, е възможно да се предположи, че загубата на разсейване собствени полимерни материали поради разсейване на електромагнитни вълни, произтичащи от колебанията в полимери плътност. В аморфни полимери са маркирани само обичайните колебания на плътност, която може да се наблюдава в течно състояние, и не е фиксиран анизотропия не са специфични за течността. Значителни структурни промени в твърди и течни липсва аморфен полимер.
Разсейване (мътност), причинени от колебанията на изотропна течна плътност, може да се опише с уравнението:
където к - е Болцман константа;
Т - абсолютна температура;
ето - дължина на вълната във вакуум;
п - индекс на рефракция.
Ултравиолетовите и видимите области на спектъра, както и в инфрачервената, могат да причинят външни абсорбция онечистване, което влошава оптичните свойства на полимерите и може да причини оцветяване. Онечиствания групи могат да възникнат не само по време на полимеризацията, но също така и поради структурни трансформации на полимера и обработката или стареене, което често води до промяна на цвета на полимери.
Значителни загуби се появяват, когато замърсени материали примеси електронни преходи, които абсорбират енергия в диапазона 0.5-1.0 микрона. Сред примеси да се отбележи на първо място, хидроксилна група, и преходни метални йони - желязо, хром, мед, манган, титан, ванадий, кобалт, никел и др влиянието на някои тези примеси на затихване PIW доста значително .. Освен това, най-важните примеси йони са желязо и хром. Зависимостта на пречупване на дължина на вълната за най-често срещаните оптични пластмасови материали и неорганични очилата показани на Фиг.
Зависимостта на пречупване (а) и дисперсията (В) на различни вещества от дължината на вълната. 1 - полиметилметакрилат; 2 - кварц; 3 - полистирол; 4 - Флинт
Промяна на коефициента на пречупване на температурата за прозрачни полимерни материали обикновено (1-2) * 10-4 до 1 ° С, т.е. един порядък по-висока от съответната температура коефициент добрите неорганични очила
Рязкото нарастване на дисперсията към къси дължини на вълните (фиг. 3b), дължащи се на влиянието на силни абсорбционни ръбове в UV регион. За полистирол региона по-близо до видимата област от акрилни полимери, тъй като последните имат по-голяма прозрачност в ултравиолетовата област.
Действително техническа цел е създаването на материали с желаните стойности на коефициентите на пречупване. Можете да използвате кополимери отражателните характеристики, които са междинни между стойностите за Хомополимерът.
За да се увеличи коефициента на пречупване на полимерни материали въведена ароматен пръстен, халогени (с изключение флуор). Намаляване на индекса на пречупване на минимална стойност достига чрез въвеждане на флуор.
Индексът на пречупване зависи от метода на полимеризация, която променя структурата на полимера, съдържанието на неполимеризиран мономери и други фактори. Дифузията на остатъчния мономер към повърхността на пробата и изпарението от повърхността може да доведе до нехомогенност на материала в индекс на пречупване. Обикновено, колебанията на пречупване индекс случват в четвърти десетичен знак.
Свързани статии