Эти отношения характеризуют:

• коэффициент отражения R = 1,/10;

• коэффициент поглощения и рассеяния А = 1,/10;

• коэффициент светопропуекания Т = 13/10.

Эти коэффициенты выражают в долях единицы или в процентах.

Для листового стекла толщиной 1 см коэффициент светопропуска-ния Т составляет 88...90%, поглощения А — от 0,5 до 3% в зависимости от содержания красящих компонентов, а коэффициент отражения R— 8...9%.

Особенно высокой прозрачностью должны обладать оптические стекла.

Для строительного листового стекла (оконного, витринного) необходимо учитывать, что коэффициент светопропускания Т прямо зависит от отражающей способности поверхности стекла и от его поглощающей способности. Теоретически даже идеальное, непоглоща-ющее свет стекло не может пропускать света более 92%, так как обе его поверхности отразят не менее 8% световых лучей.

Зависимость светопропускания от количества листов бесцветного строительного стекла приведена в табл. 2.

Таблица 2

Светопропуекание листового стекла

Показатель

Значения показателей при количестве листов

Светопропуекание

0,92

0,84

0,77

0,72

0,66

Отражение

0,08

0,15

0,21

0,25

0,30

Коэффициент отражения света от поверхности стекла может быть снижен (это просветление оптики) или увеличен путем нанесения тонкой пленки некоторых материалов, имеющих меньший коэффициент преломления, чем стекло.

Окраска стекол обусловлена избирательным поглощением лучей света в определенных областях спектра, причем цветное стекло хорошо пропускает лучи определенной длины волны (цвета), которые мы видим, и в значительной мере поглощает остальные лучи. Можно выделить три группы красителей, окрашивающих силикатные стекла: ионные, молекулярные, коллоидные.

К группе ионных красителей относятся катионы переходных и редкоземельных элементов (3d- и 4f-элементы), особенность электронного строения которых состоит в том, что в ионном состоянии они имеют неспаренные электроны или незаполненные орбитали (табл. 3). При введении таких катионов в любую среду (прозрачные кристаллы, стекла, растворы) возникают типичные спектры поглощения, характерные для ионного состояния данного компонента. Цвет, который придают ионы стеклу, зависит от их валентного состояния (табл. 3).

Таблица 3

Электронное строение ионов и цвет стекла

Ион

Электронное строение внешних орбиталей

Вероятные координационные числа по кислороду

Цвет, сообщаемый стеклу

Ti3+

3s23p63d'

Коричневый

Ti4+

3s23p6

4; 6

Не окрашивает

Vi+

3s23p 3d2

Зеленый

у4+

3s23p63d

Синий

Vi+

3s23p6

Не окрашивает

Сг*

3s23p 3d3

Зеленый

Cr6+

3s23p6

Желтый

Mn24

3s23p63d5

4; 6

Слабо-розовый

Mn3+

3s23p63d4

4; 6

Красно-фиолетовый

Fe2+

3s23p63d6

Голубой

Fei+

3s23p63d5

4; 6

Желтый, коричневый

Co2+

3s23p63d7

Синий

Розовый

Ni2+

3s23p63d8

Фиолетовый

Желтый

Cu+

3s23p63d10

Не окрашивает

Cuz+

3s23p63d9

Зеленый

Синий

Cej+

4dlu4fl5s25p6

Не окрашивает

Ce4+

4dlu4fu5s25p6

Желтый

Pri+

4d'°4f35s25p6

Желтовато-зеленый

Nd3+

4dlu4f35s25p6

Красно-фиолетовый

U4+

Sd'^Sf2

Желто-оранжевый

иб+

В группах 5d10 U022+

Слабо-желтый

Группу молекулярных красителей составляют сульфиды, селеииды и смешанные кристаллы еульфоселенидов тяжелых металлов — кадмия, сурьмы, висмута, свинца, железа, серебра, меди и др. В стекле они присутствуют в виде равномерно распределенных микрокристаллических образований, размер которых не превышает 50 нм. Поглощение света обусловлено возбуждением электронов из валентной зоны в зону проводимости соответствующего полупроводникового соединения.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒