Прозра́чность среды́ — свойство вещества направленно пропускать свет; характеризуется отношением величины потока излучения ${\displaystyle I}$ , прошедшего без изменения направления через слой среды единичной толщины, к величине потока излучения ${\displaystyle I_{0}}$ , вошедшего в эту среду в виде параллельного пучка (то есть при исключении влияния поверхностей раздела). Зависит от степени отражения , поглощения и рассеяния света веществом. Высокую прозрачность имеют среды с направленным пропусканием излучения, поэтому прозрачность отличается от пропускания вообще: высокорассеивающая неоднородная среда, например, лист бумаги , образованной прозрачными волокнами целлюлозы , непрозрачен, хотя отношение прошедшего потока света к падающему потоку велико.

Прозрачность зависит от длины волны излучения; применительно к монохроматическому излучению говорят о монохроматической прозрачности, по отношению к излучению в определённом спектральном диапазоне — о прозрачности в данном диапазоне (например, радиопрозрачность). При использовании термина прозрачность без упоминания среды обычно подразумевается прозрачность для светового излучения в видимом диапазоне.

Механизм прозрачности

Электромагнитная волна воздействует на заряды в атомах и молекулах вещества так, что те начинают собственные колебания и переизлучают её, отражая или преломляя волновой фронт .

Атомы поглощают и излучают электромагнитное излучение на определённых длинах волн — спектральных линиях . Поглощение и последующее переизлучение при тепловом движении атомов из-за эффекта Доплера приводит к смещению и «размытию» линий в спектре .

Коэффициент прозрачности для отверстий диаметром порядка длины волны может быть больше единицы , предположительно из-за резонанса прозрачности.

Прозрачность различных веществ

Высокой прозрачностью в оптическом диапазоне обладает большинство газов и однородные неокрашенные диэлектрики в конденсированном состоянии, так, например, в слое толщиной 1 см прозрачность оптического кварцевого стекла составляет 0.999, других оптических стёкол — 0.99-0.995.

Металлы также прозрачны в тонких слоях, поэтому тонкие плёнки металлов (обычно полученные путём напыления на прозрачный материал) используют в качестве затемняющих светофильтров.

В некоторых случаях прозрачность материала зависит от интенсивности проходящего света, такие материалы называют и фотохромными . (см. например Очки-«хамелеоны» )

Прозрачность воды является важной характеристикой в гидрологии .

Чем сложнее полимеры ( ароматические кольца , кратные связи , гетероатомы ), тем меньше в их спектрах «окон прозрачности» .

Прозрачность атмосферы

зависит от содержания в ней пара и пыли , при этом для её описания используют фактор мутности . Молекулярная дымка атмосферы рассеивает свет с интенсивностью, обратно пропорциональной 4-й степени длины волны (наиболее интенсивна в коротковолновой, сине-фиолетовой части видимого спектра ) .

См. также

• Закон Бугера — Ламберта — Бера
• Поглощение электромагнитного излучения
• Преломление
• Прозрачность в гидрологии

Примечания