Как работает светофильтр?

Как именно определенные типы стекла отфильтровывают свет в пределах определенных частот/длин волн?

Мне интересно, потому что я где-то читал, что определенные типы окон отфильтровывают определенные части электромагнитного спектра. Я слышал о поляризации света, но не понимаю, как это применимо здесь или даже работает с типом стекла, используемого в окнах.

Другими словами, я спрашиваю: что происходит со световыми волнами, когда они проходят через разные типы стекла, помимо простого преломления и отражения? Как можно просто удалить определенные части спектра? Если есть несколько методов/эффектов, пожалуйста, уточните или перечислите.

Это зависит от технологии. Мы можем делать зеркала, селективные по длине волны, которые работают за счет интерференции тонких слоев. Это очень дорого и обычно используется только для научных/инженерных приложений. Есть тонкие металлические слои, которые действуют как частично отражающие зеркала, а есть поглощающие стекла, которые нагреваются, потому что преобразуют отфильтрованный свет в тепло. Последний является наименее полезным, но, вероятно, самым дешевым подходом. Основные проблемы, связанные с этим, - это тепло, которое выделяет стекло, и риск теплового расширения, приводящего к трещинам и опасному напряжению в стекле.
Как работает технология? Это похоже на то, как если бы микрочипы впихнулись в слой стекла и отфильтровали нежелательный свет с помощью каких-то лазеров или вибраций? Разработаны ли определенные очки с использованием специального метода подготовки, который заставляет их отражать определенные части спектра и при этом оставаться прозрачными? Что делает поглощающий слой способным поглощать тепло? Мне нравится идея, но не могли бы вы уточнить? Я знаю, что у меня может быть много вопросов, но мне действительно нужно знать подробности о том, как работают специальные очки.
Как зеркала не влияют на прозрачность стекла?

Ответы (1)

Хотя стекло является аморфным материалом, в некоторых отношениях оно удивительно похоже на кристаллические материалы. В этом случае вы можете представить стекло как полупроводник с большой запрещенной зоной, по крайней мере, достаточно большой, чтобы быть за пределами видимых длин волн. Поэтому весь видимый свет проходит сквозь него, что делает стекло прозрачным. Очевидно, будет существовать некоторая длина волны (или энергия фотона), которая будет достаточно короткой, чтобы возбудить электроны из занятых состояний (аналогично валентной зоне в полупроводнике) в некоторые возбужденные состояния. Следовательно, стекло будет поглощать коротковолновую (высокоэнергетическую) часть электромагнитного спектра, начиная с определенной длины волны.

Теперь это только половина правды. Существуют также примеси, создающие дополнительные состояния, из которых могут возбуждаться электроны. Обычно они имеют разную энергию и, следовательно, могут придавать стеклу некоторый оттенок, если находятся в видимом диапазоне.

Низкоэнергетический хвост, находящийся ниже ширины запрещенной зоны материала, может, например, поглощаться за счет возбуждения в материале колебаний решетки, так называемых фононов. С я О 2 например, имеет фононные моды около 150 и 60 мэВ, которые поглощают некоторую часть инфракрасного света.

Как работает светофильтр?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v