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T=I/I₀×100%

式中：T——光通過(guò)1cm厚玻璃的透光率；

I——通過(guò)玻璃的光流強(qiáng)度；

I₀——投射在玻璃表面上的光流強(qiáng)度。

玻璃的透光率不僅取決于投射和通過(guò)在玻璃上的流光強(qiáng)度，而且還于玻璃的厚度d、著色劑溶度c和該著色劑的單位吸取率K等有關(guān)，在測(cè)定玻璃的透光率時(shí)，當(dāng)玻璃厚度不同時(shí)，透光率就不同，因此通常所說(shuō)的玻璃透光強(qiáng)度，是指厚度d為1cm時(shí)玻璃的透光能力。根據(jù)朗伯-比爾定律，玻璃的厚度d與其透光率T有如下光系：

I=I₀e^-kcd

即-lnT=kcd

通常，-lnT稱為玻璃的光學(xué)密度，用D表示。

玻璃的透光率對(duì)不同波長(zhǎng)的光是不同的，也就是說(shuō)玻璃對(duì)光吸收是具有一定的選擇性。例如無(wú)色玻璃能大量地通過(guò)可見(jiàn)光，而有色玻璃則只能通過(guò)某一波長(zhǎng)范圍的光，其它波長(zhǎng)的光絕大部分被吸收掉，因此對(duì)不同玻璃、不同波長(zhǎng)的光來(lái)說(shuō)，其透過(guò)率曲線亦不一樣。所謂玻璃的透射光譜，就是指把不同波長(zhǎng)的光與其所對(duì)應(yīng)的透光率繪成曲線，把這種曲線稱為玻璃的透射光譜曲線，一般以橫坐標(biāo)代表光的波長(zhǎng)，縱坐標(biāo)代表該波長(zhǎng)下所對(duì)應(yīng)的透光率。具有代表性的幾種顏色玻璃透射光譜曲線如下圖所示。

從圖上可知，不同顏色的玻璃其透射光譜曲線是不同的。因此測(cè)定玻璃的透光率和光譜曲線對(duì)于玻璃的生產(chǎn)是不可缺少的，尤其對(duì)于顏色玻璃更為重要。

玻璃透光率和透射光譜曲線的測(cè)定，目前大多采用分光光度計(jì)，而分光光度計(jì)有多種型式，無(wú)論采用哪種，其測(cè)試原理基本相同，本實(shí)驗(yàn)采用721分光光度計(jì)來(lái)測(cè)定無(wú)色玻璃的透光率和顏色玻璃的透射光譜曲線。

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵��?/span>

通過(guò)采用分光光度計(jì)測(cè)定無(wú)色玻璃透光率和顏色玻璃透射光譜曲線實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)玻璃光學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)顏色玻璃的制造機(jī)理，要求掌握測(cè)試方法并弄懂分光光度計(jì)的測(cè)試原理，達(dá)到會(huì)根據(jù)光譜曲線來(lái)分析玻璃顏色和透光程度。

2、方法原理

根據(jù)玻璃在光的激發(fā)下，對(duì)光的吸收具有選擇的特性，采用分光光度計(jì)測(cè)定玻璃的透光程度。其分光光度計(jì)的測(cè)定原理是根據(jù)光電轉(zhuǎn)換原理來(lái)實(shí)現(xiàn)其測(cè)定目的。也就是把光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光學(xué)調(diào)整為單色光，然后單色光再通過(guò)玻璃試樣被半導(dǎo)體曬光電池（或光電管）接受（光電轉(zhuǎn)換器），曬光電池根據(jù)透過(guò)玻璃后的光線強(qiáng)度，把光能轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電能（即光電能），這時(shí)通過(guò)測(cè)光機(jī)構(gòu)（微電計(jì)）即可在指示器上讀出相應(yīng)的透光率或光密度值，同時(shí)根據(jù)透光率和波長(zhǎng)繪制玻璃的透射光譜曲線。

3、測(cè)試設(shè)備

①分光光度計(jì)；

②酒精，脫脂棉；

③鑷子1把。

測(cè)定設(shè)備主要為分光光度計(jì)，分光光度計(jì)有多重型式，按光路結(jié)構(gòu)可分為兩大類，一類是自動(dòng)記錄式（雙光束），一類是非記錄式（單光束）。無(wú)論哪種型式，分光光度計(jì)都是由三大部分組成，即光源部分、單色器部分和光電檢測(cè)部分。本實(shí)驗(yàn)選用721型分光光度計(jì)，其測(cè)試裝置和光路圖如下圖所示。

4、測(cè)試步驟

①試樣要求與制備

首先選取無(wú)任何缺陷的無(wú)色玻璃和顏色玻璃試樣，將其研磨拋光并支持尺寸為長(zhǎng)25mm、寬10mm、厚1mm塊狀，然后用酒精擦洗干凈，試樣表面不應(yīng)有任何可見(jiàn)污染或指紋。

②操作方法

a手持試樣邊緣，將其嵌入彈性?shī)A內(nèi)，并放入比色器座內(nèi)靠單色器一側(cè)，用定位夾固定彈性?shī)A，使其緊靠比色器座壁。

b、在儀器尚未接通電源時(shí)，用電表校正螺絲調(diào)節(jié)電表指針，使其在“0”刻度線上。

c、接通穩(wěn)壓電源，打開(kāi)儀器開(kāi)關(guān)，打開(kāi)比色器暗盒蓋，將儀器靈敏度放在“1”位。調(diào)節(jié)“0”電位器使電流表指針在“0”刻度線上，儀表預(yù)熱20min后，旋轉(zhuǎn)波長(zhǎng)旋鈕旋轉(zhuǎn)需用的波長(zhǎng)，用“0”電位器使電表指針準(zhǔn)確處于“0”刻度線上。

d使比色器座處于空氣空白校長(zhǎng)位置，輕輕地將比色器暗箱蓋合上。這時(shí)暗箱蓋將光門(mén)擋板打開(kāi),光電管受光,條件”100%”電位器,使電表指針準(zhǔn)確處于”100%”處.

e放大器靈敏度有三擋，是逐步增加的，其選擇原則是保證在校正時(shí)能良好地條件“100%”電位器。在能使指針至滿度線的情況下，盡可能低采用靈敏較低的擋，這樣儀器將由更高的穩(wěn)定性。所以使用時(shí)一般置于“1”擋，只有當(dāng)靈敏度不夠時(shí)再逐漸升高，但改變靈敏度后需要重新校正“0”位及“100%”。

f按c、d步驟連續(xù)幾次調(diào)“0”和“100%”后無(wú)變動(dòng)，即可以進(jìn)行測(cè)定。

g將待測(cè)試樣推入光路，電流表指針?biāo)�指示即為某波長(zhǎng)下的透光率T，或光密度D，其中D=-lgT。

h在單色光的波長(zhǎng)為360~800mm范圍內(nèi)，每隔20nm測(cè)定顏色玻璃試樣光密封D。對(duì)平板玻璃測(cè)定其波長(zhǎng)為560nm處的透光率T。

5、測(cè)試結(jié)果的記錄和計(jì)算。