때 빛의 파업체,그것은 일반적으로 가지 않는 단 하나의 주파수(또는 파장)하지만 많습니다. 체하는 경향이 있 선택적으로 흡수,반사 또는 전송하는 빛의 특정한 주파수. 즉,가시 광선의 다른 모든 주파수를 흡수하면서 한 물체가 녹색 빛을 반사 할 수 있습니다. 다른 물체는 가시 광선의 다른 모든 주파수를 흡수하면서 청색광을 선택적으로 전송할 수 있습니다., 는 방식으로 빛과 상호 작용하는 개체에 의존하의 주파수 빛,자연의 원자체,그리고 자주 자연의 전자에서는 원자의 개체입니다.
일부 재료는 그 위에 떨어지는 빛의 대부분이 반사되지 않고 재료를 통해 전달되도록합니다. 그것들을 통해 광파의 전달을 허용하는 물질을 광학적으로 투명이라고합니다. 화학적으로 순수한(도핑되지 않은)창 유리와 깨끗한 강 물 또는 샘물이 그 대표적인 예입니다.,
어떤 광파 주파수의 전송을 허용하지 않는 물질을 불투명이라고합니다. 이러한 물질은 흡수 센터로 지칭되는 것을 포함하는 화학적 조성을 가질 수있다. 대부분의 재료는 광 주파수의 흡수에 선택적 인 재료로 구성됩니다. 따라서 그들은 가시 스펙트럼의 특정 부분만을 흡수합니다. 흡수되지 않는 스펙트럼의 주파수는 우리의 물리적 관찰을 위해 다시 반사되거나 전달됩니다. 스펙트럼의 가시적 인 부분에서,이것은 색을 발생시키는 것입니다.,
흡수 센터는 우리 주변의 가시 광선의 특정 파장의 출현에 크게 책임이 있습니다. 이에서 더 이상(0.7 마이크로미터)를 짧(0.4 마이크로미터)파장:빨강,오렌지색,노란색,녹색 및 파란색(ROYGB)할 수 있는 모든여 확인해야에서 우리의 감각을 외관의 컬러에 의해 선택적 흡수의 특정 광파수(또는 파장). 의 메커니즘을 선택적 광파 흡수를 포함한다:
- 전자 전체에서의 전자에너지 수준에서의 원자(예를들면,안료)., 이러한 전이는 전형적으로 스펙트럼의 자외선(UV)및/또는 가시적 인 부분에 있습니다.
- 진동:원자/분자 진동 모드에서 공명. 이러한 전이는 일반적으로 스펙트럼의 적외선 부분에 있습니다.
UV-Vis:전자 transitionsEdit
전자 흡수,주파수의 들어오는 빛의 파장은 가까이에서 에너지 레벨의 전자에서 원자를 구성하는 물질입니다., 이 경우,전자를 흡수하는 에너지의 광파 및 에너지 상태,종종 바깥쪽으로 이동에서의 핵 원자로 외부 쉘 또는 궤도.
원자가 함께 묶을 분자의 특정 물질의 수를 포함하고 전자는(에 의해 주어진 원자 번호 Z 에서는 정기적인 chart). 모든 광파는 원점에서 전자기파라는 것을 상기하십시오. 따라서 그들은 물질에서 음으로 하전 된 전자와 접촉 할 때 강하게 영향을받습니다., 면 광양자(개별 패킷의 빛 에너지)와 접촉하는 원자가 전자가의 원자로,하나의 몇 가지가 발생할 수 있습니다.
- 분자 흡수 광자,에너지의 일부 손실될 수 있습을 통해 발광,형광 및 광.
- 분자는 반사 또는 산란을 초래하는 광자를 흡수합니다.
- 분자는 광자의 에너지를 흡수 할 수 없으며 광자는 그 경로에서 계속됩니다. 이로 인해 전달이 발생합니다(다른 흡수 메커니즘이 활성화되지 않은 경우).,
대부분의 경우,물체에 부딪히는 빛에 일어나는 위의 조합입니다. 서로 다른 재료의 상태는 흡수 할 수있는 에너지의 범위에서 다양합니다. 예를 들어 대부분의 안경은 자외선(자외선)빛을 차단합니다. 무슨 일이에서 전자 유리제의 에너지를 흡수 광자에서 UV 범위를 무시하고 약한 에너지의 광자입니다. 그러나 또한 기존의 특별한 유리제 유형과 같은 특별한 형식의 붕규산 유리 또는 석영은 자외선 투과성으로 사용할 수 있으므로의 높은 전송이 울트라 바이올렛 빛입니다.,
따라서,재질이 조명,개별 광양자의 빛을 만들 수 있 원자의 전자의 원자 전환하는 높은 전자의 에너지 수준입니다. 이 과정에서 광자가 파괴되고 흡수 된 복사 에너지가 전기 포텐셜 에너지로 변환됩니다. 몇 가지 일어날 수 있는 다음을 흡수에너지:그것은될 수 있습니다 방출되는 전자으로 빛나는 에너지(이 경우에는 전반적인 효과는 사실이 빛의 산란),소산을 재료의 나머지(즉, 열로 변환),또는 전자는(광전 및 콤프 턴 효과에서와 같이)원자로부터 해방 될 수있다.
적외선:본드 stretchingEdit
일반 모드의 진동에서 결정성 고체
기본 물리적인 메커니즘에 대한 저장 기계적 에너지 운동에서는 응집물질이를 통해,열 또는 열 에너지입니다. 열 에너지는 운동의 에너지로 나타납니다. 따라서 열은 원자 및 분자 수준에서 운동입니다. 결정질 물질의 주요 운동 모드는 진동입니다., 모든 주어진 원자이 진동하 주변에 약간의 평균 또는 평균을 내에서 위치를 결정 구조물에 둘러싸여,그것의 가장 가까운 이웃이 있습니다. 2 차원에서이 진동은 시계의 진자의 진동과 같습니다. 일부 평균 또는 평균(수직)위치에 대해 대칭 적으로 앞뒤로 스윙합니다. 원자 및 분자 진동 주파수는 초당 1012 사이클(테라 헤르츠 방사)의 순서로 평균 될 수 있습니다.,
때 빛의 파장의 주어진 주파수 치료 입자와 동일한 또는(공)진동 주파수,그 입자 흡수 빛의 에너지 물결로 변환 열 에너지의 진동 모션입니다. 이후 다른 원자와 분자가 서로 다른 주파수의 진동,그들은 선택적으로 흡수 서로 다른 주파수(또는 부분의 스펙트럼)를 적외선 빛입니다., 광파의 반사 및 전송은 광파의 주파수가 물체의 진동의 자연 공진 주파수와 일치하지 않기 때문에 발생합니다. 이러한 주파수의 적외선이 물체를 치면 에너지가 반사되거나 전달됩니다.
물체가 투명하면 광파는 물질의 벌크를 통해 이웃 한 원자에 전달되고 물체의 반대편에서 다시 방출됩니다. 이러한 광파의 주파수는 전송된다고한다.,
에서 투명성 insulatorsEdit
개체할 수 있 투명하지 않거나 반영하기 때문에 들어오는 빛을 흡수하기 때문에 들어오는 빛입니다. 거의 모든 솔리드는 한 부분을 반사하고 들어오는 빛의 일부를 흡수합니다.
때 빛 폭포에는 블록의 금속,그것의 만남이 있는 원자 단단히 포장하는 일반적인 격자 그리고”바다 전자의”이동하는 무작위 간의 원자를 함유하고 있습니다., 금속에서의 대부분은 이러한 접착 전자(또는 무료 전자)는 반대로 접착 전자는 일반적으로 공유 결합 또는 상태의 접착된 비금속(절)고체. 금속 결합에서,임의의 전위 결합 전자는 결정 구조의 원자에 의해 쉽게 손실 될 수있다. 이 delocalization 의 효과는 단순히”전자의 바다”의 효과를 과장하는 것입니다. 이 전자의 결과로,금속에서 들어오는 빛의 대부분이 다시 반사되어 우리가 반짝이는 금속 표면을 보는 이유입니다.,
대부분의 절연체(또는 유전체 재질)의 함께 개최하여 이온 수 있습니다. 따라서,이들 물질은 자유 전도 전자를 갖지 않으며,결합 전자는 입사 파의 작은 부분만을 반사한다. 나머지 주파수(또는 파장)는 전파(또는 전송)가 자유 롭습니다. 이 재료 클래스에는 모든 도자기 및 안경이 포함됩니다.
경우에는 유전체 재료는 포함하지 않습니 흡수 분자 첨가제(안료,염료,착색제),그것은 일반적으로 투명하는 스펙트럼의 가시 광선을 비치하고 있습니다., 컬러 센터(또는 염료 분자,또는”도펀트”)에 흡수하는 유전체의 한 부분 들어오는 빛입니다. 나머지 주파수(또는 파장)는 반사 또는 전송이 자유 롭습니다. 이것이 유색 유리가 생성되는 방법입니다.
대부분의 액체 및 수용액은 매우 투명하다. 예를 들어,물,식용유,알코올,에,그리고 천연 가스는 모두 취소합니다. 구조적 결함(공극,균열 등)의 부재)및 대부분의 액체의 분자 구조는 주로 우수한 광학 전송을 담당합니다., 의 능력은 액체”치유”내부 결점을 통해 점성유동은 이유 중의 하나 몇몇 섬유 재료(예를들면,종이 또는 직물)가 명백한 투명성 때 젖. 액체는 재료를보다 구조적으로 균질하게 만드는 수많은 공극을 채 웁니다.
빛의 산란에 이상적인 결함이 없는 무료 크리스탈(비금속)단는 제공하지 않 산란 센터에 들어오는 빛 때문에 주로 어떤 효과 anharmonicity 내에 주문하고자 한다., 광 투과율은 대칭 그룹과 브라 바이스 격자를 포함하는 결정질 물질의 전형적인 이방성으로 인해 지향성이 높을 것입니다. 예를 들어,일곱 가지 결정 형태의 석영 실리카(이산화 규소,SiO2)는 모든 명확하고,투명한 재료입니다.