第十三章紡織材料光學(xué)性質(zhì)

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1、第十三章紡織材料的光學(xué)性質(zhì)教學(xué)目標(biāo)：1、使學(xué)生了解紡織材料的基本光學(xué)性質(zhì)。2、使學(xué)生掌握紡織材料光學(xué)現(xiàn)象的形成及其影響因素。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1、教學(xué)重點(diǎn)：紡織材料的基本光學(xué)性質(zhì)及其影響因素2、教學(xué)難點(diǎn)：紡織材料光學(xué)現(xiàn)象的形成原因教學(xué)與學(xué)習(xí)建議：1、教學(xué)建議授課形式：講解與討論，實(shí)驗(yàn)通過講解讓學(xué)生了解紡織材料光學(xué)現(xiàn)象的形成原因、光學(xué)性質(zhì)的衡量指標(biāo)及其影響因素；充分做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。2、學(xué)習(xí)建議通過詳細(xì)講解讓學(xué)生了解紡織材料光學(xué)現(xiàn)象的形成；通過記憶和理解，掌握紡織材料光學(xué)性質(zhì)的衡量指標(biāo)及其對紡織材料加工使用的影響；通過實(shí)驗(yàn)掌握主要性質(zhì)的測試方

2、法，熟悉有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，熟練掌握測試儀器的正確使用方法。第十三章紡織材料的光學(xué)性質(zhì)纖維的光學(xué)性質(zhì)是指纖維對光的反射、折射、衍射和透射性質(zhì)及光澤特征以及纖維對光的吸收激發(fā)發(fā)光、降解和耐光性質(zhì)，這些性質(zhì)直接影響著纖維及其制品的外觀特征，使用性能及耐老化性。一、纖維的色澤?1.纖維的顏色??纖維的顏色取決于纖維對不同波長色光的吸收和反射能力。天然纖維的顏色取決于：⑴品種（即天然色素）；⑵生長過程中的外界因素；合成纖維的顏色取決于：⑴原料（是否含有雜質(zhì)）：⑵紡絲工藝（如溫度、加熱、時(shí)間等）2.纖維的光澤???纖維的光澤取決于：光線在纖維表面的反

3、射情況（反射量的大?。环瓷涔饬康姆植迹?。（1）纖維光澤的形成纖維的光澤實(shí)際上是：正反射光、表面散射反射光和來自內(nèi)部的散射反射光的共同貢獻(xiàn)。透射光決定纖維的透明程度。評價(jià)光澤應(yīng)同時(shí)考慮兩個(gè)方面：反射光量的大小和反射光量的分布規(guī)律。??反射光量很大，分布不均勻——“極光”；??反射光量很大，分布較均勻——“肥光”。（2）影響纖維光澤的因素：???a.縱面形態(tài)???b.截面形狀c.層狀結(jié)構(gòu)⑴光澤與觀察角度有關(guān)⑵光澤與反射平面有關(guān)①有均一反射平面的纖維，其光澤感強(qiáng)②如蠶絲，截面為三角形，有很多的反射平面③圓形化纖無反射平面，光澤較差⑶光澤還與

4、纖維表面的粗糙度有關(guān)天然纖維表面較粗糙，反光亮度較弱，光澤亦差，棉纖維中成熟好光澤好；羊毛中粗的優(yōu)于細(xì)的?；w表面光滑，反光亮度大，光澤強(qiáng)。第一節(jié)折射率和雙折射率當(dāng)光線照射在纖維上，在纖維（介質(zhì)2）與空氣或液體（介質(zhì)1）的界面處將發(fā)生反射與折射現(xiàn)象。圖層狀結(jié)構(gòu)纖維多層反射和折射對光澤影響的示意圖1．雙折射現(xiàn)象定義平行偏振光沿非光軸方向投射到纖維上時(shí)，除了在界面上產(chǎn)生反射光外，進(jìn)入纖維的光線被分解成兩條折射光，稱之為纖維的雙折射。其中一條：??尋常光（簡稱o光），遵守折射定律，振動面⊥光軸，n⊥；另一條：??非尋常光（簡稱e光），不遵守

5、折射定律，振動面‖光軸，n‖。????雙折射率：△n=n‖-n⊥纖維的雙折射現(xiàn)象l傳播速度較慢的光，稱慢光，又稱e光，該方向的折射率較大l傳播速度較快的光，稱快光，又稱o光，該方向的折射率較小l雙折射率△n＝n∥－n⊥l△n>0為正晶體；△n<0為負(fù)晶體；△n=0為零晶體l大多數(shù)纖維為正晶體2.纖維雙折射率的測定方法及應(yīng)用l測量：浸沒法：（尋找貝克線，測得表層折射率）????????光程差法：????????????△D=d（n‖-n⊥）??????????????用石英楔子補(bǔ)償法測出△D和d。l應(yīng)用：???1.用于判明纖維分子的取向

6、程度??????????△n大，取向度大。???2.用于判明管狀纖維的孔徑或棉纖維的成熟度△n=nmax─nminn∥和n⊥分別為光波振動方向平行于纖維軸的平面偏振光傳播時(shí)的折射率n∥和垂直于纖維軸的平面偏振光傳播時(shí)的折射率n⊥。其物理過程為，可由圖7-13表示，當(dāng)一束平面偏振光E以電矢量振動方向與纖維軸夾角θ入射纖維后，可被分解為兩組相互正交的平面偏振光。圖纖維內(nèi)平面偏振光的分解與雙折射現(xiàn)象表常見纖維的折射率、雙折射和纖維密度（溫度20±2℃，相對濕度65%±2%）纖維密度(g·㎝-3)n∥n⊥n∥—n⊥丙綸0.911.5231.4

7、910.032乙綸0.951.5521.5070.045錦綸61.14~1.151.5681.5150.053錦綸661.14~1.151.570~1.5801.520~1.5300.040~0.060腈綸1.14~1.191.510~1.5161.510~1.5160.000~0.005維綸1.26~1.301.5471.5220.025羊毛1.30~1.321.553~1.5561.542~1.5470.009~0.012三醋酯1.301.4741.479—0.005蠶絲1.00~1.361.578~1.5851.537~1.53

8、80.040~0.047滌綸1.38~1.391.7251.5370.188氯綸1.37~1.401.500~1.5101.500~1.5050.000~0.005苧麻1.54~1.551.595~1.5991.527~