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因?yàn)楣饩€的全反射,光線可以傳輸于光纖核心。粗糙、不規(guī)則的表面,甚至在分子層次,也會使光線往隨機(jī)方向反射,稱這現(xiàn)象為漫反射或光散射[1],其特征通常是多種不同的反射角。
大多數(shù)物體因?yàn)楸砻娴墓馍⑸洌梢员蝗祟愐曈X偵測到。光散射跟入射光波的波長有關(guān)。可見光的波長大約是 1 微米。人類視覺無法偵測到超小于這尺寸的物體.[2]。所以,位于可見物體表面的散射中心也有類似的空間尺寸。
光波入射于內(nèi)部的邊界面時(shí),會因?yàn)椴煌{(diào)散射而造成衰減。對于結(jié)晶材料或多晶材料,像金屬或陶瓷,除了細(xì)孔以外,大部分內(nèi)部接口的形式乃晶界,分隔了晶粒尺寸的微小區(qū)域。材料學(xué)發(fā)現(xiàn),假若能將散射中心(或晶界)的尺寸減小到低于入射光波的波長,則光散射的影響會減小很多,可以被忽略。這發(fā)現(xiàn)引起更多有關(guān)透明陶瓷材料的研究。
在設(shè)計(jì)任何透明光學(xué)組件前,必須先知道材料的性質(zhì)和限制,然后才能選擇適當(dāng)?shù)牟牧稀H魏尾牧显诘皖l率區(qū)域的晶格吸收特性,也賦予了這材料對于這低頻率光波的透明限制。這是組成的原子或分子的熱感應(yīng)振動(dòng),和入射光波之間,相互耦合的結(jié)果。因此,在紅外線頻區(qū)(> 1 微米),每一種材料都要避開這些由于原子或分子振動(dòng)機(jī)制而產(chǎn)生的吸收區(qū)域。
因?yàn)槟程囟l率的紅外線光波,恰恰好匹配了,某種材料的原子或分子的自然振動(dòng)頻率,這種材料會選擇性地吸收這特定頻率的光波。由于不同的原子或分子有不同的自然振動(dòng)頻率,它們會選擇性地吸收不同頻率(或不同頻率帶)的紅外線光波。
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