纺织材料学 13 纺织材料的光学性质.pptVIP

第十三章 纺织材料的光学性质 第一节 概述 第二节 折射率和双折射率 纤维的光学性质是指纤维对光的反射、折射、衍射和透射性质及光泽特征以及纤维对光的吸收激发发光、降解和耐光性质，这些性质直接影响着纤维及其制品的外观特征，使用性能及耐老化性。 ?1. 纤维的颜色 ?? 纤维的颜色取决于纤维对不同波长色光 的吸收和反射能力。 天然纤维的颜色取决于： ⑴ 品种（即天然色素）； ⑵ 生长过程中的外界因素； 合成纤维的颜色取决于： ⑴ 原料（是否含有杂质）; ⑵ 纺丝工艺（如温度、加热、时间等） 2. 纤维的光泽 ?? 纤维的光泽取决于： 光线在纤维表面的反射情况 （反射量的大小；反射光量的分布） （1）纤维光泽的形成 纤维的光泽实际上是：正反射光、表面散射反射光和来自内部的散射反射光的共同贡献。 透射光决定纤维的透明程度。 评价光泽应同时考虑两个方面：反射光量的大小和反射光量的分布规律 。 反射光量很大，分布不均匀——“极光”； 反射光量很大，分布较均匀——“肥光”。 （2）影响纤维光泽的因素： ??? a.纵面形态 ?? b.截面形状 c.层状结构 ■ ⑴光泽与观察角度有关 ⑵光泽与反射平面有关 ①有均一反射平面的纤维，其光泽感强 ②如蚕丝，截面为三角形，有很多的反射平面 ③圆形化纤无反射平面，光泽较差 ⑶光泽还与纤维表面的粗糙度有关 天然纤维表面较粗糙，反光亮度较弱，光泽亦差， 棉纤维中成熟好光泽好；羊毛中粗的优于细的。 化纤表面光滑，反光亮度大，光泽强。 第二节 折射率和双折射率 当光线照射在纤维上，在纤维（介质2）与空气或液体（介质1）的界面处将发生反射与折射现象。 平行偏振光沿非光轴方向投射到纤维上时，除了在界面上产生反射光外，进入纤维的光线被分解成两条折射光，称之为纤维的双折射。 其中一条： ?? 寻常光（简称o光），遵守折射定律，振动面⊥光轴，n⊥； 另一条： ?? 非寻常光（简称e光），不遵守折射定律，振动面‖光轴，n‖。 ???? 双折射率：△n=n‖- n⊥ 纤维的双折射现象 2. 纤维双折射率的测定方法及应用 测量： 浸没法：（寻找贝克线，测得表层折射率） ????光程差法： △D= d（n‖- n⊥） ????用石英楔子补偿法测出△D和d。 应用：? ?? 1.用于判明纤维分子的取向程度 ?????????? △n大，取向度大。 ??? 2.用于判明管状纤维的孔径或棉纤维的成熟度 △n = nmax─ nmin  n‖和n⊥分别为光波振动方向平行于纤维轴的平面偏振光传播时的折射率n∥和垂直于纤维轴的平面偏振光传播时的折射率n⊥。其物理过程为，可由图7-13 表示，当一束平面偏振光E以电矢量振动方向与纤维轴夹角θ 入射纤维后，可被分解为两组相互正交的平面偏振光 第十三章 纺织材料的光学性质 * * 第一节 概述 一、纤维的色泽 图 层状结构纤维多层反射和折射对光泽影响的示意图 1．双折射现象 传播速度较慢的光，称慢光，又称e光，该方向的折射率较大 传播速度较快的光，称快光，又称o光，该方向的折射率较小 双折射率△n=n‖- n⊥ △n0为正晶体；△n0为负晶体；△n=0为零晶体 大多数纤维为正晶体 图 纤维内平面偏振光的分解与双折射现象