doma » Očesne bolezni » Velika enciklopedija nafte in plina. Referenčne informacije o materialih, ki se uporabljajo v optiki za očala. Plastični, kovinski okvirji. Mineralne in organske leče.

Velika enciklopedija nafte in plina. Referenčne informacije o materialih, ki se uporabljajo v optiki za očala. Plastični, kovinski okvirji. Mineralne in organske leče.

8. april 2011

Celulozni acetat je danes eden najbolj iskanih materialov na optičnem trgu, okvirje in sončna očala iz njega z veseljem nosijo najbolj modni ljudje na planetu. Vendar ni bilo vedno tako...

Celulozni acetat (acetilceluloza) - acetatna vlakna - umetna vlakna, ki nastanejo iz raztopin celuloznega triacetata (triacetatno vlakno) in njegovega delnega umiljenega produkta (prava acetatna vlakna). Mehka, elastična, malo nagubana, preskoči ultravijolični žarki; pomanjkljivosti: nizka trdnost, nizka toplotna in odpornost proti obrabi, pomembna elektrifikacija. Uporabljajo se predvsem pri proizvodnji potrošniškega blaga, kot je spodnje perilo. Svetovna proizvodnja je približno 610 tisoč ton.

Celulozni acetat za oblikovane in brušene okvirje

Če malo poenostavimo, potem lahko rečemo, da celulozni acetat nastane kot posledica izpostavljenosti ocetni kislini prečiščene celuloze, pridobljene iz lesne kaše ali bombaža. Celulozni acetat se trenutno uporablja v obliki vlaken, filmov, listov in granul, odvisno od potreb industrije. V optiki za očala se uporabljajo tako plošče (za izdelavo brušenih okvirjev) kot granule (za oblikovane okvirje) celuloznega acetata. V zadnjem času so vse pogostejši rezkani okvirji, ki oblikovalcem ponujajo veliko možnosti glede barve in oblike. Poleg tega so vsi okvirji iz celuloznega acetata lahki in prijetni na otip. Pomembna prednost našega časa je, da so izdelani iz surovin, ki jih je mogoče reciklirati; to nekaterim podjetjem daje možnost, da jih obravnavajo kot zelen izdelek. Vendar pa je nesporno, da so ti okvirji manj trpežni od kovinskih okvirjev, poleg tega pa imajo slabo odpornost na kemikalije in visoka temperatura, nagnjeni k pokanju. Vendar pa visoka stopnja udobja, hipoalergenost in eleganten dizajn v očeh mnogih kompenzirajo te ne tako pozitivne lastnosti.

Od filma do letal. Pogled izpod očal

Različni viri navajajo različne datume za izum celuloznega acetata. Očitno ga je prvi pridobil francoski kemik Paul Schutzenberger leta 1865 v Nemčiji, patentirala pa sta ga šele 29 let pozneje, leta 1894, Angleža Charles Cross in Edward Bevan. Približno v istem času je bilo pridobljeno prvo acetatno vlakno. Pomemben mejnik v zgodovini celuloznega acetata je bilo leto 1910, ko sta brata Camille in Henri Dreyfus odprla tovarno celuloznih acetatnih filmov v Baslu v Švici. Količina proizvodnje je bila približno 3 tone na dan. Film je bil uspešno prodan v Franciji in Nemčiji kot odlična alternativa vnetljivi nitrocelulozni foliji. Zaradi svoje požarne odpornosti je bil celulozno acetatni lak uporabljen tudi za premazovanje kril in trupa letal. Leta 1913 je bratoma po vrsti poskusov uspelo ustvariti vlakna in prejo. Prva tovarna za proizvodnjo tkanin iz celuloznega acetata se je pojavila v Veliki Britaniji tik pred prvo svetovno vojno. Brata Dreyfus sta svoj izum še naprej širila v Združenih državah Amerike, kjer je bila leta 1924 odprta prva tovarna za proizvodnjo oblačil iz acetatnih vlaken. Kot vsi vemo, se celulozni acetat še vedno aktivno uporablja v tekstilni industriji, saj se zlahka kombinira z naravnimi in umetnimi materiali. Ampak to je druga zgodba.

Mazzucchelli - največji dobavitelj celuloznega acetata za proizvodnjo okvirjev

vodja igralec Zgodovina celuloznega acetata v optiki je nedvomno italijansko podjetje Mazzucchelli Spa. Ustanovljeno je bilo leta 1849 v severni Italiji, v mestu Castiglione Olona pri Vareseju, in je že več kot 150 let družinsko podjetje. Ustanovitelja podjetja Santino Mazzucchelli in njegov sin Pompeo (Santino in Pompeo Mazzucchelli) sta začela s proizvodnjo celuloznega nitrata v obliki listov, iz katerega so bili izdelani glavniki, glavniki, gumbi in lasni okraski. V prihodnosti je podjetje razširilo tako nabor materialov, ki se uporabljajo kot surovine, kot tudi seznam področij za njihovo uporabo. Lahko rečemo, da je italijanskim podjetnikom že v 19. stoletju uspelo ustvariti podjetje, ki še vedno vpliva na proizvodnjo plastike v svetovnem merilu. Danes je največji svetovni dobavitelj celuloznih acetatnih listov ali granul za širok nabor podjetij, ki proizvajajo okvirje, sončna očala, nakit in druge dodatke. Treba je opozoriti, da je podjetje Mazzucchelli samo optični trg vedno obravnavalo kot enega najpomembnejših zase. Med vsemi dolga leta skozi svojo zgodovino je nenehno izvajal raziskave za iskanje novih tehnologij in razvoj dizajna. Podjetje je upravičeno ponosno, da je uvedba celuloznih acetatnih listov, ki v svoji barvi posnemajo vzorec želvovine, pripomogla k dramatičnemu zmanjšanju iztrebljanja živih želv. Dandanes je spretnost strokovnjakov podjetja dosegla tako popolnost, da mnogi pravijo, da je plastika Mazzucchelli samo po sebi umetniško delo. Podjetje sodeluje z vodilnimi optičnimi oblikovalci, ki zanje ustvarjajo ekskluzivne barve in vzorce.

Plastični okvirji in sončna očala. Obdobja vzponov in padcev

Prva omemba industrijske proizvodnje očal iz plastike sega v 20. leta 20. stoletja. Pred tem so se novi materiali, zlasti zelo priljubljen celuloid, uporabljali predvsem kot premazi za kovinske dele okvirjev, predvsem za konice templjev. Na začetku so bili plastični okvirji namenjeni predvsem ženskam, v obliki in barvah so bili uporabljeni cvetlični motivi in mehke oblike. Čeprav se je njihova proizvodnja v tridesetih letih 20. stoletja povečala, so plastična očala postala zares modna šele po drugi svetovni vojni, ko je svetovno priljubljenost pridobil model Wayfarer (popotnik) legendarne znamke Ray-Ban. Elegantna in lahka sončna očala ljubijo milijoni ljudi po vsem svetu. In, seveda, med plastiko je celulozni acetat takoj postal eden vodilnih.

Visoka stopnja priljubljenosti plastičnih očal je bila opažena tudi v 60. letih - svetle barve in bizarne oblike, ki v tistem času niso bile značilne za kovinske modele, so najbolj ustrezale slogu "cvetličnih otrok", ki so imeli raje ljubezen in glasba politiki in vojni. In vendar se je v tem obdobju za izdelavo sončnih očal uporabljala predvsem plastika, medtem ko so bili okvirji optike še vedno raje kovinski. Ta trend se je nadaljeval v 70. letih, ko se je pojavila določena dihotomija: na eni strani razkošne ženske v duhu Jackie Kennedy v velikih plastičnih sončnih očalih, na drugi pa intelektualka (na primer piflar) v okroglem kovinskem okvirju.

Sprememba se začne v osemdesetih letih prejšnjega stoletja, ko tako optiki kot potrošniki razumejo, da očala ne smejo biti medicinska proteza, ki iznakaže obraz: dopolnjujejo, ne pa poslabšajo. videz. V tem času je v glavah družbe že dolgo obstajal stereotip: "Vse plastične stvari so poceni, kratkotrajne in očitno slabše kakovosti od enakih kovinskih izdelkov." Po drugi strani pa se očala iz kategorije medicinskih izdelkov, na katerih marsikdo običajno varčuje, postopoma prehaja v kategorijo prestižnih izdelkov. Se pravi, ljudje želijo kupiti stvar, ki jo sami in drugi menijo, da je draga in elegantna. To povzroča močan padec zanimanja za plastična očala, ki v tem obdobju niso predstavljala več kot 20 % trga optike za očala.

Situacija se spreminja s prihodom inovativnih oblikovalcev na trg, ki ponujajo novo optično modo, ki omogoča poudarek individualnosti. Večina jih, najprej Alain Mikli, nato pa umetniki, kot so Frédéric Beausoleil, Laurence Lafont in mnogi drugi, odločno izberejo celulozni acetat za svoj material. To, kar počnejo – brušeni okvirji v nenavadnih, pogosto ekstravagantnih oblikah in živih barvah – se radikalno razlikuje od mainstreama tistega časa. Postopoma se na trgu uveljavljajo majhna podjetja, ki jih oblikujejo ti oblikovalci, njihovi izdelki pa postajajo najprej predmet radovednosti, nato pa kult za modne žrtve. Zdaj v mnogih pogledih določajo ravno takšna inovativna očala modni trendi in razvojno pot industrije. Hkrati se spreminjajo tehnologije in odnos do njih: nihče ne more označiti okvirja iz celuloznega acetata, vklopljenega na CNC stroju in podvrženega številnim operacijam na različnih stopnjah obdelave z visoko stopnjo dragega ročnega dela, poceni. blago. Zato takšna očala pridobijo status ekskluzivnosti, posedovanje le-teh pa uvršča nosilca v številne trendseterke. To stanje še vedno obstaja, čeprav morajo tisti, ki delajo s takšnimi očali, strankam razložiti, zakaj so dovolj visoka cena.

Okvirji iz celuloznega acetata. Eksperimenti se nadaljujejo!

Danes je celulozni acetat eden od nedvomnih vodilnih med materiali, ki se uporabljajo za izdelavo okvirjev in sončnih očal. Okvirji iz celuloznega acetata po različnih ocenah zasedajo približno 70 % trga plastičnih okvirjev. Na splošno na trgu prevladujejo rezkani okvirji, saj omogočajo uporabo večje raznolikosti oblik in barv. Precej priljubljeni so laminirani "večslojni" modeli, ki uporabljajo večbarvne plasti celuloznega acetata, katerih plastične lastnosti omogočajo enostavno izdelavo takšnih "sendvičev" brez strahu pred ločitvijo plasti. V visoko cenovno kategorijo okvirjev spadajo številne kolekcije okvirjev iz celuloznega acetata, ki jih proizvajajo podjetja, kot so Alain Mikli, Face a Face, Morel, Lafont, Lunettes Beausoleil. Za njihovo izdelavo je potrebnih do 50 operacij, od katerih mnogih ni mogoče izvesti brez uporabe ročnega dela. Podjetja se z veseljem obračajo k tradiciji ročne proizvodnje, a hkrati aktivno uporabljajo nove tehnologije. Na primer, dansko podjetje Lindberg že vrsto let na trgu predstavlja kolekcijo Acetanium, v modelih katere je celulozni acetat združen s kovino prihodnosti – titanom, kar ima za posledico nenavadno udobne in zelo lepe okvirje. Ne zapusti svojega iskanja in glavni "promotor" celuloznega acetata v optiki - Alan Mikli. Njegov novi projekt, kolekcija MATT, ponuja modele iz celuloznega acetata z biserno matico, gladko znotraj in mat na zunaj, kar ustvarja zelo nenavadne barvne in svetlobne učinke.

Zdi se, da optični oblikovalci še niso izčrpali vseh možnosti celuloznega acetata in da nam bodo njihove nove kolekcije okvirjev in sončnih očal pokazale še druge estetske in tehnične vidike tega edinstvenega materiala.

stran 1

Upoštevane optične lastnosti kovin in stekel se pogosto uporabljajo v inženirstvu. Kovinski materiali se na primer uporabljajo v raketni industriji za pasivno regulacijo temperature. Pasivni nadzor temperature lupine rakete se izvaja s prilagajanjem razmerja absorpcije in emisivnosti materiala. Slednje dosežemo z ustrezno površinsko obdelavo materiala, s premazom ali z obema metodama skupaj.

Tak model dobro pojasnjuje optične lastnosti kovin, njihovo visoko toplotno in električno prevodnost ter deformabilnost. To pomeni, da bo v kovinski rešetki prišlo do prenosa električnih nabojev, z drugimi besedami, skozi kovino bo tekel električni tok.

Spodaj je prikazano, da lahko glavne optične lastnosti kovin obravnavamo v okviru tukaj razvite fenomenološke teorije. Toda najprej pojasnimo posebnost tega problema. Znano je, da ima večina kovin visoko odbojnost. Poleg tega se tudi v tanki kovinski plasti sevanje zelo močno absorbira. Izkušnje kažejo tudi, da pri odboju elektromagnetnega valovanja od kovinske površine opazimo eliptično polarizacijo sevanja, ki je odsotna le pri normalni incidenci.

Najvišje vrednosti so parametri, ki označujejo optične lastnosti kovine.

Odboj svetlobe od kovinske površine določajo posebne optične lastnosti kovin, ki so posledica prisotnosti v njih velikega števila prevodnih elektronov, ki pridejo v intenzivna nihanja pod delovanjem električnega polja vpadnega svetlobnega vala. . Sekundarni valovi zaradi prisilnih nihanj teh elektronov vodijo do tvorbe močnega odbitega vala (intenzivnost katerega lahko doseže 99 % vpadnega vala) in relativno šibkega vala, ki gre v kovino.

Obstoj plazmonov vodi do pomembnih učinkov na optične lastnosti kovin. To postane jasno iz naslednjega sklepanja. Razmislili bomo o želenem modelu in videli, kaj se zgodi, ko uporabimo šibko spremenljivo zunanje polje.

Pri relativno nizkih frekvencah (infrardeči žarki) so optične lastnosti kovine določene predvsem z obnašanjem prostih elektronov. Toda ob prehodu na vidno in ultravijolično svetlobo začnejo vezani elektroni igrati pomembno vlogo, za katere je značilna lastna frekvenca, ki leži v območju krajših valovnih dolžin. Udeležba teh elektronov določa tako rekoč nekovinske optične lastnosti kovine. Na primer srebro, za katerega je v vidnem območju značilna zelo visoka odbojnost (več kot 95 %) in opazna vpojnost, t.j. tipične optične lastnosti kovine, v ultravijoličnem območju ima izrazito območje slabega odboja in visoke preglednosti; blizu L 316 nm, odbojnost srebra pade na 42 %; ustreza odboju od stekla.

V vidnem in ultravijoličnem območju so pri vseh kovinah (z izjemo živega srebra) opazna odstopanja. Tako pri višjih frekvencah optičnih lastnosti kovin ni mogoče razložiti le z lastnostmi prostih elektronov, pri tem pa je treba upoštevati tudi vpliv vezanih elektronov (elektronov polarizabilnosti), katerih vloga postane še posebej opazna pri frekvencah blizu naravne frekvence atomov. Upoštevanje polarizabilnosti elektronov daje dodatne pogoje, ki ustrezajo lastnim frekvencam coy.

Prvo poglavje vsebuje uvod v problem termometrije v trdnem stanju, utemeljitev potrebe po novih metodah za razvoj mikrotehnologije in postavitev problematike razvoja laserske termometrije. Drugo poglavje podaja informacije o interakciji svetlobe s trdnimi snovmi, o optičnih lastnostih kovin, polprevodnikov in dielektrikov ter o temperaturnih odvisnostih, na katerih temelji LT. Poglavje 3 vsebuje podatke o temperaturnih odvisnostih optičnih parametrov trdnih snovi. Poglavja 4 - 7 so namenjena obravnavanju LT metod, ki temeljijo na merjenju intenzivnosti, polarizacije, divergence svetlobnega snopa, časa emisije, značilnosti spektra po interakciji sevanja s preučevanim objektom. LT, se primerjajo njihove merilne lastnosti.

METALOOPTIKA- del fizike, v katerem optični. in e-dinamika. lastnosti kovin in interakcija z njimi optično. sevanje.

V infrardečem in vidnem območju, optično. dosega, kovine odbijajo vpadno sevanje (kovinski lesk). To je predvsem posledica njegove interakcije s prostimi elektroni, katerih koncentracija N doseže ~10 22 - 10 23 cm -3 v kovinah. Elektroni sevajo v procesu sipanja sekundarnih valov, ki v kombinaciji tvorijo močno odbito valovanje. Absorpcija svetlobnih kvantov neposredno s prevodnimi elektroni je možna le med njihovimi hkratnimi (relativno redkimi) trki s fononi, nečistočami, med seboj, kovinsko površino, mejami zrn in kristaliti. Trki in nastanek odbitega vala iz razpršene svetlobe se pojavijo v tanki pripovršinski plasti (plast kože z debelino , v kateri se sevanje, ki prodre v kovino, oslabi.

Vloga prostih elektronov pri interakciji e-magn. sevanje s kovinami je odločilno v širokem frekvenčnem območju (od radijskega do bližnjega infrardečega območja).

Kot rezultat tega vpliva, optični in električni lastnosti kovin so med seboj povezane: bolj statične. prevodnost kovine, bolj odbija svetlobo. Odstopanja se pojavljajo pri nizkih temperaturah in pri visokih frekvencah (vidno območje spektra), ko imajo pomembno vlogo kvantni učinki, povezani z sipanjem elektronov, medpasovnimi prehodi itd. V UV in višjih HF območjih elektroni interagirajo s sevanjem. lupine atomov in, na primer, v rentgenskih žarkih. spektralno območje kovin se ne razlikuje več od optičnega. lastnosti.

optični lastnosti kovin so neposredno povezane z vrednostjo njihove prevodnosti s(w), ki je odvisna od frekvence. V okviru klasike optični lastnosti homogenih izotropnih kovin lahko opišemo s kompleksnim lomnim količnikom kjer h- lomni količnik, k - absorpcijski indeks, - dielektrik. prepustnost.

Za anizotropne kovine - tenzor. V radijskem območju so značilne lastnosti kovin P" površno . optični konstanti h in k sta odvisni od frekvence. S tem premislekom sovpadata formalizem M. in optika prozornih medijev (ista valovna enačba, Fresnelove formule itd.). V tem primeru je konstanta širjenja svetlobe v kovini tudi kompleksna količina, kot sta e in n", kar pomeni slabljenje elektromagnetnega valovanja. Globina, za katero se velikost električnega polja zmanjša v e krat (globina kože),

Glavni teoretične predstavitve. M. in razlaga spektralnih odvisnosti koeficienta. refleksije in absorpcije temeljijo na teoriji trdnega telesa in učinek kože v kovini.

Vrsta odvisnosti in je določena z razmerjem proste poti elektronov l, dolžina elektronske poti s za obdobje nihanja polja in vrednost kožne plasti ali razmerje med frekvencami vpadnega sevanja, plazemsko frekvenco prostih elektronov , frekvenco trkov elektronov g in vrednostjo, ki označuje učinek prostorski učinki na absorpcijo, disperzijo prevodnosti. tukaj v je fermijeva hitrost elektrona, e- njegov naboj, - efektivna masa. Tipične vrednosti za kovine so: jaz= 0,03-0,1 µm,

Ko je razmerje med napetostjo el. polje in gostota induciranega prevodnega toka je lokalna, ker bodisi ali . V tem primeru svetloba eksponentno upada z globino (normalen kožni učinek) in optično. lastnosti opisuje kompleksni dielektrik. prepustnost. V njem vključeni indeksi loma in absorpcije so izraženi skozi in s pomočjo disperzije fl classical. elektronska teorija kovin (film Drude - Zener):

kjer je meja visokofrekvenčnega dielektrika. prepustnost kovin pri V IR območju spektra

Pri nizkih frekvencah območje I, sl. 1) Hagen-Rubensovi odnosi so izpolnjeni:

kje je specifična statika. kovinska odpornost. Za zlitine veljajo ta razmerja do srednjega IR območja spektra (do valovnih dolžin ), hkrati pa 0,3 μm.

riž. 1. Spektralne odvisnosti optičnih lastnosti kovine n, c, d, AMPAK po teoriji normalnega učinka kože: I - območje Hagen-Rubensovega razmerja; II - območje sprostitve (srednje in blizu IR območje); III - območje prosojnosti (UV območje). Abscisa je logaritemska frekvenčna lestvica.

V HF regiji prevleka za dobro odbojne kovine blizu in srednjega IR območja (), optično. značilnosti so določene preim. nedisipativno slabljenje svetlobe v elektronski plazmi kovine (regija II, slika 1). Iz (2) sledi, da

Globina kožne plasti je tukaj ~ 0,02-0,05 μm, koeficient absorpcija ni odvisna od frekvence in je določena z učinkovitostjo trkov elektronov ( A=V . Učinek kože je blizu normalnega, ker .

V vidnem območju spektra, skupaj z znotrajpasovnimi prostimi elektroni, na optičnem. Na lastnosti številnih kovin vpliva medpasovna absorpcija, ki je ne opisuje Drude-Zenerjeva teorija. koef. absorpcija se v tem primeru poveča na 0,2-0,5. V UV-območju pri (območje III, slika 1) je za vse kovine značilen prehod iz močne refleksije v prosojnost zaradi spremembe narave polarizabilnosti medija in predznaka. Odziv kovin na e-mag. izpostavljenost je povezana z vzbujanjem sevanja ekst. elektronske lupine atomov in je podoben odzivu dielektrikov.

V tabeli. vrednosti so podane pri sobni temperaturi za nekatere kovine v vidnem in IR območju. Optične lastnosti nekaterih kovin.

Za poševno vpadno svetlobo koeficient odboji in absorpcije ter fazni premiki f ob odboju so odvisni od stanja polarizacije svetlobe. Za s-polja. koef. vrednosti sevanja. refleksije Rs monotono narašča s povečanjem vpadnega kota, odvisnost za R-polarizatorji. sevanje ima obliko krivulje z minimumom pri . Za in vrednosti sta enaki. Zaradi razlike R P od in od odboja od kovine poševno vpadajo linearni polarizatorji. valov, postane eliptično polariziran. To se uporablja za določanje optičnega parametrov n in c (glej Fresnelove formule).

Značilnosti v optiki absorpcije se pojavijo z nenavadnim kožnim učinkom, kadar koli

Stroga teorija tukaj temelji na rešitvi kinetike enačba za neravnotežno funkcijo porazdelitve energije elektronov v polju svetlobnega vala. Iz teorije izhaja, da obstaja posebna, površinska absorpcija, ki je odvisna od vrste sipanja prostih elektronov na površini kovine in nastane kot posledica prostorov, disperzije prevodnosti. V frekvenčnem področju (močno anomalen kožni učinek) je takšen absorpcijski mehanizem edini in z njim določen koeficient. absorpcija je enaka:

v primeru zrcalne refleksije elektronov na površini in pri njihovem razpršenem sipanju. Prispevek

mehanizem je pomemben tudi pri višjih frekvencah območje šibko anomalnega kožnega učinka), ko je dodatna površinska absorpcija, ki jo povzroči [glede (5)], enaka:

OB 7) P- fenomenološko. koeficient Fuchsov zrcalni odboj je odvisen od mikrogeometrije površine. Čeprav učinek hrapave površine na sipanje elektronov, strogo gledano, ni opisan z enim samim parametrom R, je priročna za uporabo kot okovja. V tem primeru je čisto zrcalni odsev ( p = 1) značilnost lokalno gladkih površin h- povprečna kvadratna višina nepravilnosti, L- korelacija. dolžina. Za večino resničnih površin (difuzno sipanje elektronov). V teh pogojih ima učinek anomalije kože največji vpliv na IR absorpcijo žlahtnih kovin (slika 2).

riž. 2. Odvisnosti absorpcijskega koeficienta srebra od valovne dolžine pri sobni temperaturi: 1,3 - izračun po teoriji anomalnega kožnega učinka pri R= 0 in R= 1; 2 - eksperiment.

V vidnem območju spektra je dodatna absorpcija povezana z vzbujanjem pri hrapavosti lokalizacij. in tekalno površino e-mag. mod (glej Površina optični valovi) , ki razpadajo, ko se širijo vzdolž kovinske površine.

optični lastnosti kovine se pri segrevanju spreminjajo zaradi temperaturne odvisnosti frekvence trkov elektronov.V skladu z obstoječimi koncepti k količini aditivno prispevajo procesi sipanja elektron-fononov, medelektronov in elektronov nečistoč (). Pri nizki temp-pax (- Debye temp-pa) koeficient. absorpcija je minimalna in je določena z razprševanjem elektronov po površini in nečistočami ter kvantnimi učinki v interakciji elektron-fonon. Srednje in blizu infrardeče

kjer je frekvenca trkov elektronov in fononov pri Debyejevi temperaturi. Na primer, pri K pri l \u003d 10 μm za baker in (p = 1); 4,7 * 10 -3 ( p = 0) - za srebro. Pri visoki temp-pax glavni. prispevek k in AMPAK uvajajo trke elektronov in fononov, katerih frekvenca linearno narašča s T. Posledično v istem frekvenčnem območju

kje - neodvisno od T absorpcijska komponenta, - termo-optična. koeficient

S prihodom laserjev se je oblikovala nova veja fizike. M., v katerem se preučuje interakcija s kovinami intenzivnega laserskega sevanja. V teoriji laserskega delovanja se je razvila osnovna. fizične reprezentacije. M. o mehanizmih absorpcije svetlobe in prenosa absorbirane energije. Pri absorpciji kvantov se kinetika poveča. energija elektronov, ki se v kratkem času (s) prerazporedi med druge elektrone kot posledica medelektronskih trkov, temperatura pa naraste. Nadalje se ta energija v časih prenese na rešetko 10 -10 s, kar vodi do zvišanja temperature mreže ( T i). Čez nekaj časa se obe temperaturi izenačita. Ogrevanje vt. plasti se izvaja zaradi elektronske prevodnosti toplote. T. do. absorpcija kovin se s segrevanjem poveča, nato pa to vodi do postopnega pospeševanja hitrosti segrevanja kovine z laserskim sevanjem, gostoto, do prehoda v toplotno nestabilnost. Pri visokih intenzitetah in kratkih izpostavljenostih laserskemu sevanju lahko absorpcija bistveno preseže in se razlikuje od ravnotežne vrednosti. Poleg neposrednega stopnja rasti, da spremenite koeficient. prevzemi AMPAK med laserskim segrevanjem na zraku se kovinska površina oksidira, kar spremlja tvorba vpojnih in interferenčnih oksidnih filmov ter kisika v kožni plasti kovine. Ti mehanizmi so bistveni, kadar so izpostavljeni neprekinjenemu vplivu. Na rast AMPAK vodi tudi do nastanka periodičnih na površini. olajšanje pri segrevanju kovine v . polje vpadnega sevanja in površinskih e-magnetov, ki jih to vzbudi. valovi. Lasersko delovanje spremeni tudi odbojno indikacijo prvotno zrcalne kovine. površine kot posledica pojava opaznega razpršenega sipanja svetlobe.

odp. območje M. sestavljajo magnetooptični. pojavi v feromagnetih, ki so sestavljeni iz vpliva magnetizacije na stanje, ko se svetloba odbija od kovine ali ko prehaja skozi tanke filme (glej. Kerrov učinek magneto-optična) in pojasnjena v okviru kvantne teorije interakcij zn. in int. elektronov feromagneta in vpliv spin-orbitne interakcije na absorpcijo svetlobe.

V povezavi z razvojem teh. optični izraz "M." dobil drug pomen. Pod M. se razumejo tudi op-tič. elementi in sistemi (predvsem ogledala) iz kovin. Uporabljajo se v optiki različne naprave namen (mikroskopi, teleskopi) kot zasloni, reflektorji itd. Široka uporaba prejel M. v krio-vakuumskih sistemih, predvsem pa v laserski tehnologiji, ki uporablja kovino. zrcala v resonatorjih CO 2 laserjev. Z uporabo diamantnih metod struženja je mogoče dobiti gladke kovinske površine. površine s koeficientom odsevov 98-99 % z nizkim sipanjem.

Lit.: Sokolov A. V., Optične lastnosti kovin M., 1961; Gurov K. P., Temelji kinetične teorije, M. 1966; B o r n M., Wolf E., Osnove optike, prev. iz angleščine. 2. izd., M., 1973; Učinek sevanja velike moči na kovine, M., 1970; Lifshitz E. M., Pitaevsky L. P. Fizična kinetika, M., 1979. M. H. Libenson

Navzven je litij podoben navaden led, ima tudi svetlo srebrn odtenek. Ampak on znaki so lahkotnost, mehkoba in plastičnost. Kovina odlično sodeluje s tekočinami in plini okolja, zato se ne uporablja v čisti obliki. Litij je praviloma legiran z drugimi snovmi in kovinami, največkrat z natrijem. Čeprav je litij najlažja kovina v periodnem sistemu, ima tudi najvišje tališče med alkalijskimi kovinami. Litij se topi pri 180°C.

Aplikacija

Nekatere litijeve zlitine se uporabljajo v vesoljski industriji in elektroniki.
- Organske litijeve spojine se uporabljajo v prehrambeni, tekstilni in farmacevtski industriji.
- Pri izdelavi nekaterih vrst stekla je vključena tudi ta kovina.
- Litijev fluorid se pogosto uporablja v optiki.
- Eden najbolj uporabnih izumov je litij-ionska baterija, ki zaradi lastnosti litija podpira delovanje različnih pripomočkov.
- Litijeve spojine se uporabljajo za izdelavo raketnega goriva.
- Pirotehnična industrija ne bi šla brez litijevega nitrata.

V pirotehnični industriji se litij uporablja za ustvarjanje rdeče obarvanih ognjemetov.

Litij ni meja lahkotnosti kovin

Pred kratkim je oddelek za znanost Univerze v Kaliforniji, ki ga vodi laboratorij HRL, izumil novo trdo in ultralahko kovino, imenovano microlattis. Zelo lahka struktura nove kovine, katere kovinska rešetka je podobna navadni gobici, se je izkazala za stokrat lažjo od pene. Čeprav se na videz zdi novo odkritje precej krhko, a če ga natančno pogledamo, lahko opazimo nenavadno lastnost kovine, da prenese preprosto nerealne obremenitve v skladu s svojim masnim indeksom.

Majhen kos kovine microlattis lahko položite na regrat, ne da bi poškodovali njegov pokrovček.

Skrivnosti lahkotnosti

Skrivnost je v tem, da je na novo odkrita kovina pravzaprav zrak. Za razliko od istega litija, katerega kovinska rešetka je na mikroskopski ravni zgrajena kot iz masivnih žarkov, je mikrorešetka sestavljena iz polimerne verige votlih cevi, tisočkrat tanjših od človeških las. Zahvaljujoč tem lastnostim novega materiala se lahko uporablja na skoraj vseh področjih človeške dejavnosti, od zvočne izolacije do vesoljske industrije.

Do sedaj smo obravnavali širjenje svetlobe v neprevodnih izotropnih medijih. Zdaj pa se obrnimo na optiko prevodnih medijev, predvsem kovin. Navaden kos kovine je sestavljen iz majhnih kristalov, ki so naključno usmerjeni. Posamezni kristali opazne velikosti so redki, vendar jih je mogoče pripraviti v laboratoriju. Optične lastnosti kristalov so obravnavane v pogl. 14. Očitno se zbirka naključno usmerjenih kristalov obnaša kot izotropno telo, in ker je teorija širjenja svetlobe v prevodnem izotropnem mediju veliko preprostejša kot v kristalu, jo bomo tukaj podrobneje obravnavali.

V skladu z § 1.1 je prevodnost povezana s sproščanjem Joulove toplote. To je nepopravljiv pojav, pri katerem elektromagnetna energija izgine ali, natančneje, se spremeni v toploto, zaradi česar elektromagnetno valovanje oslabi v prevodniku. Zaradi izjemno visoke prevodnosti kovin je ta učinek v njih tako velik, da so praktično neprozorne. Ta lastnost omogoča kovinam, da igrajo pomembno vlogo v optiki. Močno vpojnost spremlja visoka odbojnost, tako da kovinske površine služijo kot odlična ogledala. Delni prodor svetlobe v kovino (čeprav je globina prodiranja majhna) omogoča pridobivanje informacij o konstantah kovin ter mehanizmu absorpcije in opazovanja odbite svetlobe.

Najprej na čisto formalen način obravnavamo rezultate, ki izhajajo iz prisotnosti prevodnosti, nato pa na kratko razpravljamo o preprostem, do neke mere idealiziranem fizičnem modelu tega pojava, ki temelji na klasični elektronski teoriji. Tak model daje le grobo razlago za nekatere opažene učinke; natančnejši model je mogoče ustvariti le s pomočjo kvantne mehanike, vendar to presega okvire te knjige. Formalno teorijo uporabljamo za dva problema praktičnega interesa: za optiko večplastnih medijev, ki vsebujejo absorbcijski element, in za uklon svetlobe s kovinsko kroglo.

Izjemno privlačna matematična značilnost teorije je, da lahko prisotnost prevodnosti upoštevamo tako, da preprosto uvedemo kompleksen (ali kompleksen lomni količnik) namesto realne prepustnosti. Pri kovinah prevladuje njen namišljeni del.

§ 13.1. Širjenje valov v prevodniku

Razmislite o homogenem izotropnem mediju s prepustnostjo, magnetno prepustnostjo in prevodnostjo a. Z uporabo materialnih enačb (1.1.9) - (1.1.11), in sicer

zapišemo Maxwellove enačbe v obliki

Preprosto je videti, da lahko za elektromagnetno motnjo, ki naleti na prevodnik od zunaj, (3) nadomestimo z enačbo . Dejansko, če uporabimo operacijo divergence za enačbo (1) in uporabimo (3), dobimo

Diferenciacijsko enačbo (3) glede na čas najdemo

Če izločimo iz zadnjih dveh enačb, dobimo

ali po integraciji

Tako lahko vidimo, da se vsaka gostota električnega naboja s časom eksponentno zmanjšuje. Čas sprostitve je izjemno kratek za vsak medij z občutno prevodnostjo. Za megale je ta čas veliko krajši od obdobja valovnih nihanj; na primer za svetlobo v oranžnem območju vidnega spektra je obdobje nihanja sec, medtem ko je za baker približno sec. Za vsako razumno vrednost, ki jo lahko pričakujemo, je v primerjavi z obdobjem svetlobnega vala tako majhna, da je v kovini vedno praktično nič. Nato lahko enačbo (3) prepišemo kot

Iz (1) in (2) po izločitvi H in uporabi (7) sledi, da E izpolnjuje valovno enačbo

Prisotnost izraza c pomeni oslabitev vala, to pomeni, da pri širjenju skozi medij val postopoma oslabi.

Če je polje strogo monokromatsko in ima ciklično frekvenco, to je, če imata E in H obliko, potem lahko izpeljavo in enačbe (1) prepišemo na naslednji način:

Nato dobi enačba (8) obliko

Če v te enačbe vnesemo količino

potem bodo formalno postale identične z ustreznimi enačbami za neprevodne medije, kjer se pojavi realna prepustnost.

Analogija z neprevodnimi mediji bo postala še bližja, če poleg kompleksnega valovnega števila in kompleksne permitivnosti uvedemo še kompleksno fazno hitrost in kompleksni lomni količnik, ki sta po analogiji z (1.2.8), (1.2) .12) in (1.3.21), sta opredeljena kot

Deliti: