在《
JJG 696-2015鏡向光澤度計和光澤度板檢定規(guī)程》中有這么一段話,鏡向光澤度 specular gloss,鏡像
光澤度是對鏡向光澤的相對測量。參照標準是折射率nD=1.567的黑玻璃,假設(shè)其平面得到理想拋光的狀態(tài)下,由該平面對自然光束進行鏡面反射,并定義此時的鏡向光澤度值為100.0。鏡像光澤度的符號為G(θ)。這就引出一個問題,什么是折射率,光澤度儀校準黑玻璃為什么指定折射率?
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什么是折射率?折射率是指光在真空中的傳播速度與其在特定介質(zhì)中的傳播速度之比,因此折射率是一個比例值,并沒有單位。一般來說折射率都會大于1,因為光在真空中的傳播速度要比在介質(zhì)中的傳播速度要大。如果介質(zhì)的折射率越高,那么說明光在這種介質(zhì)內(nèi)的傳播速度會越低。折射率較大的材料被稱為光密介質(zhì),而折射率小的材料稱為光疏介質(zhì)。
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光的折射和反射
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折射率的大小對于材料介質(zhì)有什么影響呢?
介質(zhì)的折射率越高,那么入射光折射的能力越強;同時折射率越高的,說明鏡片越??;折射率還與介質(zhì)的電磁性質(zhì)、頻率有關(guān)系。例如,同一個頻率的光在不同介質(zhì)中傳播,頻率不會變化而波長會變化。
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其實,我們還可以這樣理解折射率,光在介質(zhì)中傳播時,如果折射率大則說明介質(zhì)中的粒子越致密,相對來說其傳播速度會越慢。以真空的折射率1為例,空氣的折射率為1.0003;水的折射率為1.3333;普通玻璃的折射率為1.5200;輕火石玻璃折射率為1.5750。
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從以上介紹的玻璃介質(zhì)折射率來看,玻璃的折射率基本是在1.5-1.6范圍之間。玻璃是人們非常容易制作得到的材料,也是價格相對低廉的材料。我們在對物體進行檢測是,知道需要找到一個特定的參照物作為標準。也就是說在上述鏡像光澤度的相對測量過程中,我們的參照標準是折射率nD=1.567的黑玻璃,它僅僅是我們設(shè)定的統(tǒng)一的一個標準。在以后的檢定過程中,折射率為1.567的黑玻璃就是校準板。
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也就是說折射率為1.567的黑玻璃,它的光澤度值我們設(shè)定標準值為100,而折射率超過1.567的藍寶石,其折射率為1.7700,如果黑玻璃和藍寶石的表面效果是一致的,那么藍寶石的光澤度值會大于100,而相同情況下的螢石折射率為1.4340,其測量得到的光澤度值會低于100。
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我們在早前的文章中,講述過影響光澤度值的大小的因素有兩種,一種是材料的表面粗糙度,另一種是材料的分子結(jié)構(gòu)。從介質(zhì)的折射率角度來看,透明/半透明材料的分子結(jié)構(gòu)與折射率有很大的關(guān)系,也因此可以簡化的說影響光澤度值大小的因素是粗糙度和介質(zhì)的折射率。不過需要注意的是,光由相對光密介質(zhì)射向相對光疏介質(zhì),且入射角大于等于臨界角C,即可發(fā)生全反射。臨界角即使折射角等于90°時的入射角。