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第9章 高分子材料的光学性能 9.1 光与高分子材料的相互作用 9.2 高分子材料的线性光学性能 线性光学的概念： 介质的电极化强度P与入射光波中的电场E成简单的线性关系。 χ为介质极化率。 高分材料折射率的影响因素 （2）色散系数γ：也叫阿贝数、色散倒数或倒数相对色散，这是最常用的数值 。 色散应用实例 1）光学玻璃的分类 以上光学常数中最常用的是 ：折射率 nD，平均色散nF－nC，由此可以算出阿贝数，阿贝数是光学玻璃的重要性质之一，例如光学玻璃就是按阿贝数的大小分成两大类：冕牌玻璃（ νD大）和火石玻璃（ νD小，nF－nC大，nD变化范围大）。 （2）塑料消光 五、高分子材料的透光性和雾度 树脂分成如下几类 增加塑料透明性方法 改进塑料透明性的原理：降低结晶度，控制洁净的质量，提高折射率，降低双折射。 添加改进塑料的透明性，可以添加成核剂，这是增大透明树脂透光率最有效的方法，它可以促进结晶的小分子物质。它在树脂中可以起到晶核的作用。 共混改进塑料的透明性，就是在透明树脂中加入其他树脂，提高透明性。 双向拉伸改进塑料的透明性，可以使制品中原有的结晶颗粒破碎使晶体尺寸变小，到达提高透光率的目的 六、光学塑料 9.3 高分子材料的非线性光学性能 2 非线性光学高分子材料 非线性光学高分子材料的分类 9.4 感光性高分子材料 光致变色高分子 硫卡巴腙汞(thiocarbazone Hg) 光致变色功能高分子体系，制备的途径有3 种： （1）把光致变色体混在高分子内，使共混物具有光致变色功能； （2）通过侧基或主链连接光致变色体的单体的均聚或共聚制得光致变色高分子； （3）通过大分子反应，即与光致变色体反应，得到侧基含有光致变色体的高分子。 光致变色高分子适于制造为光致色变器件： 图像显示 光信息存储元件 可变化密度的滤光 摄影模板 光控开关 应 用 甲亚胺(methylimido)类光致变色高分子 甲亚胺基邻位羟基氢( I) 的分子内迁移形成反式酮(II)，反式酮(II ) 热异构化为顺式酮(III ) ，顺式酮( III ) 通过氢的热迁移又能返回顺式醇。 偶氮苯(azobenzene)类光致变色高分子 偶氮苯体系的光致色变特性是由于含有—N =N —， 形成顺反异构化引起的。例如， 对2-乙酰胺基2-顺2-偶氮苯的吸收峰为320nm ，反式异构体的极大吸收为360nm。虽然顺反异构体的吸收峰值仅差40nm，但是摩尔消光系数相差很大，反式异构体要比顺式异构体大4 倍。 l1 Azobenzene 光吸收的本质 　　光在穿过介质时，引起介质的价电子跃迁，或使原子振动而消耗能量；介质中的价电子当吸收光子能量而激发，当尚未退激而发出光子时，在运动中与其它分子碰撞，从而构成光能的衰减 光波遇到不均匀结构产生与主波方向不一致的次级波，与主波合成出现干涉现象，使光偏离原来的方向，从而引起散射。其减弱规律为： 四、光的散射 1.透光性 概念：材料可以使光透过的性质。透光性是个综合指标，即光通过介质材料后剩余光能所占的百分比，光的能量可以用照度表示。 雾度的定义为：材料的散射光通量与透过材料光通量的百分数。 一般说来，透光率与雾度之间成反比关系，即透光率高的材料，雾度低；反之亦然。 2.影响材料透光性的因素 1）吸收系数——这部分损失较小，在影响透光率中不占主导地位 2）反射系数——这部分损失较大 3）散射系数——影响较大 非金属材料的电子能带结构特征是存在禁带Eg，欲产生光子吸收（即不透明）的条件是hυ Eg，则有： （1）Eg 3.1 eV，不可能吸收可见光，无色透明 （2）Eg 1.8 eV，可见光的所有光子都能通过激发价带电子向导带转移而被吸收，不透明 （3）Eg=1.8 eV ~ 3.1 eV，有部分光子被吸收，部分光子透过材料，带色透明 3.透明性的分类 按材料的透光率大小，可将其分为如下三类： 透明材料——波长400nm—800nm可见光的透光 率在80%以上； 半透明材料——波长400nm—800nm可见光的透 光率在50%—80%之间； 不透明材料——波长400nm—800nm可见光的透 光率在50%以下。 （1）透明性树脂 主要包括：PMMA、PC、PS、PET、PES、J.D系列、CR-39、SAN（又称AS）、TPX、HEMA及BS（又称K树脂）等。 （2）半透明树脂 主要包括PP和PA两种。 （3）不透明树脂 主要包括ABS、POM、PTFE及