雾度仪Haze Meter
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为什么计算雾度以散射光线2.5°角为标准

作者:3nh时间:2020-12-02600 次浏览

信息摘要:

为什么计算雾度以散射光线2.5°角为标准?其主要原因还是2.5度以内的光线穿透量更多也更容易穿透,而大于2.5度的光线,因材料内部构造及特性不同,也更容易发生散射。

首先我们来看看什么是雾度?雾度是平行光线射入透明/半透明材料时,发生偏离入射光方向的散射光通量与总透射光通量之比,雾度采用百分数表示。透明材料一般是指雾度值H介于0-30%之间的材料,常见的透明材料有塑料、玻璃、钢化玻璃、亚克力板等等。通常将偏离入射光方向2.5度以上的散射光通量用于计算雾度,为什么计算雾度以散射光线2.5°角为标准?
 
光线透射散射图示

光线透射散射图示
 
先看看雾度计算公式及原理如下:
平行光线透过率Tp:透过材料样品光量中的平行光量(简称平行透射光)
扩散光线透过率Td:透过材料样品光量中的扩散光量(简称散射光)
于是Tt(总透射光通量)=Tp+Td
雾度Haze=Td/Tt×100% (即雾度单位是百分比值)
 
雾度仪工作原理:
光线射到一透明或半透明物体时,部分产生定向反射,部分产生漫反射,进入样品后部分被吸收,部分被透过。经样品的出射光中,主透射部分按折射定律前进,部分产生半球散射,其前进方向是散乱的。即光线经过材料时,一部分光会被反射回去(反射光),一部分被吸收(吸收光),一部分则会穿透材料(透射光);其中透射光中的一部分光,有一些会保持原来的传播方向,叫做平行透射,而另一部分透射光,则会因为材料的特性在内部散射开去,这部分散射光就是雾度定义中提到的散射光。
 
因此以偏离入射光线2.5度以上的散射光通量用于计算雾度,实际上就是界定平行透射光与散射光。当这部分透光透明材料样品表面,大于2.5°的散射透射光,属于散射光;而小于2.5°的保持原来光线传播路径的是属于平行透射光。所以想要根据上述雾度仪工作原理及计算公式来计算雾度,就需要确定这个光线角度,不然没有办法确定最终的雾度值。对于这一点我们很容易理解,一种仪器想要进行测量测定,就需要一个标准来界定,这个将偏离入射光方向2.5度以上的散射光通量用于计算雾度就是一个标准。
 
这个偏离的角度为什么是2.5度,其主要原因还是2.5度以内的光线穿透量更多也更容易穿透,而大于2.5度的光线,因材料内部构造及特性不同,也更容易发生散射,也很少穿透这种透明材料。所以经过大量的总结分析,发现以2.5度以上的散射光通量用于计算雾度是比较准确的。当然,这个数值以后不会不会变化,那得看科学技术的进步程度了,这一点和辽宁号航母舰艏飞行甲板的角度17度,到后面1号舰山东舰调整到16度有些类似。社会和科学的发展,也会影响到一些测量和应用的标准。
 
雾度和透光率都是材料检测需要的两项重要的光学性能指标,影响着产品购买用户的使用和评价。从雾度计算公式来看,我们知道散射光线量增大,那么平行透射光线的量会减小,这样对于透光率有有影响的。即通常情况下透光率高的材料雾度值低,反之透光率低的材料雾度值会高。那么,雾度越高透光率越低吗?其实并不是,雾度越高只是代表在材料介质内部的散射光通量Td比较大,但是有些材料的Tp并不一定会很小。
 
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