2. Прозорість і поглинання оптичних матеріалів

Прозорість (і напівпрозорість) - фізична характеристика оптичних матеріалів, що виражає здатність світла пройти через середовище; величина, обернена світлопоглинанню (непрозорість). Напівпрозорість пов'язана з світлорозсіюванням. Коли світло взаємодіє з матеріалом, характер цієї взаємодії залежать від природи світла (його довжини хвилі, частоти, енергії, і т.д.) і від природа матеріалу. Світлові хвилі взаємодіють з матеріальними середовищами в процесі виборчого відбиття світла та / або його проходження в матеріалі (поглинання, розсіювання, заломлення).  Наприклад, середовища типу оптичного скла і чистої води, дозволяють велику частину променів світла, що падає на них, проводити з малою частиною відбитих променів. Такі матеріали називають оптично прозорими. Багато рідин і водних систем практично обсолютно прозорі. Відсутність структурних дефектів (порожнечі, тріщини, і т.д.) і молекулярна структура більшості рідин, що найголовніше, відповідальна за чудову оптичну передачу.  Матеріали, які не передють світло, називають непрозорими. Багато таких речовин мають хімічний склад, який включає те, що згадується, як центри поглинання.Частина інгредієнтів характеризуються їх поглинанням певного діапазону частот білого світла. Вони поглинають певні промені видимого спектру, відображаючи інші. Частоти спектра, які не поглинені і відображені, це промені світла, які ми сприймаємо візуально нашими органами зору (очі). Це те, що створює світ квітів і фарб. Ослаблення світла всіх частот і довжин хвиль відбувається через об'єднані механізми поглинання і розсіювання.

Поглинання легких, первинних матеріальних елементів включає:

• На електронному рівні - поглинання в зоні спектру світла УФ та області видимих ​​променів спектру. У разі чи є електрон orbitals роздільним (або квантованим) і такий, коли вони можуть поглинути квант світла (або фотон) певної частоти, а також не порушують правила відбору. Наприклад, у більшості атомів електрони не мають жодних доступних рівнів енергії вище них в діапазоні пов'язаного з видимим світлом. В даному випадку поглинання, якщо вони це роблять, то вони порушують правила відбору. Таким чином, немає ніякого помітного поглинання в чистих (нелегованих) з'єднаннях, що робить їх ідеальним прозорим матеріалом, наприклад, для вікон в будівлях.

• На атомному або молекулярному рівні, фізичне поглинання в інфрачервоній частині спектру залежить від частот атомних або молекулярних коливань або хімічних сполук, і також підпорядковане правилам поглинання. Азот і кисень будучи не в змозі газів, не поглинає промені у зв'язку з відсутністю молекулярного дипольного моменту.

Щодо розсіювання світла (дисперсії), найкритичніший фактор – величина довжини хвилі будь-яких з цих структурних особливостей щодо довжини хвилі розсіюваного світла.

Первинними матеріальними середовищами для розгляду є:

• Прозора структура: яка залежить від того, наскільки запакований після її утворення її атоми або молекули і чи дійсно атоми або молекули є постійними, визначальними прозорі середовища у вигляді твердих частинок.

• Гладка структура: де розсіяні центри мають коливання щільності та / або складу.

• Мікроструктура: коли розсіяні центри включають внутрішні поверхні, типу зерен, меж зерна і мікроскопічні пори.