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光介质材料是传输光线的材料。入射的光线经过折射、反射会改变光线的方向、位相和偏振态；还可经过吸收或散射改变光线的强度和光谱成分。传统上常把光学材料限定为晶态（光学晶体）、非晶态（光学玻璃）、有机化合物（光学塑料）。
光学玻璃根据对它的不同要求，可把光学玻璃分为：对光学常数有特定要求的无色光学玻璃；在γ 射线区具有一定抗辐射特性、在可见光区不产生强烈光吸收的耐辐射光学玻璃；对不同波长具有特定光吸收或透射的有色光学玻璃以及石英玻璃等。
无色光学玻璃是使用量最大的光学材料。以折射率nd、色散系数（阿贝数v）和部分色散系数表示其特征性质。各类无色光学玻璃与nd、v的关系可统一表示在nd-v关系图中。将nd-v图分成若干个区域,每一区域内都有折射率及色散系数相近的若干个玻璃牌号，统称为一类品种。凡具有一定nd、v值的玻璃（在nd-v图中为一个点）称为一个牌号。
光学玻璃按折射率、色散系数分为两大类，即冕牌和火石光学玻璃。根据国际惯例和中国国家标准规定,K代表冕牌玻璃,F代表火石玻璃。中国光学玻璃共有18个品种、141个牌号,生产的典型光学玻璃的nd-v关系如图所示。 玻璃的光学性质取决于化学成分。冕牌玻璃是硼硅酸盐玻璃；加入氧化铅后成为火石玻璃。在冕牌玻璃中，随着氧化钡含量的增加，折射率增加，分成钡冕及重冕玻璃。火石玻璃中，随着氧化铅含量的增加，折射率增大，分成冕火石、轻火石、火石及重火石等品种。含氧化钡的铅玻璃又分钡火石及重钡火石玻璃。40年代以来，随着光学系统的发展，为了扩大光学常数的范围，在玻璃中加入新的化学成分，玻璃品种日益增多。例如，加入氧化镧及其他稀土氧化物形成高折射率低色散的镧冕和镧火石玻璃品种系列；加入二氧化钛及氟化物形成高色散的特冕和钛火石玻璃；以磷酸盐和氟磷酸盐为基础发展了低折射率低色散玻璃（如氟冕和磷冕玻璃）。
耐辐射光学玻璃用于受γ 辐射照射场合下的光学仪器中。它除具有无色光学玻璃的各项性质外，并要求在一定辐射剂量下光密度的变化必须保持在规定的数值以内。其品种及牌号与无色光学玻璃相同。玻璃的化学成分是在无色光学玻璃的基础上，添加少量二氧化铈来消除高能辐射在玻璃中所形成的色心。因为O和Ce的吸收带都处在紫外区，价态变化对可见区透过的影响不大，因此这种玻璃受辐照后光吸收变化很小。
有色光学玻璃 亦称滤光玻璃,目前已有百余种。由它制成的各种滤光镜广泛应用于观察、照相系统和红外波段工作的光学仪器中。按光谱特性分为选择性吸收型、截止型和中性灰色型三类。选择性吸收型有色光学玻璃能够吸收或透过一些特定波长的光线，以其透过率为特征性质，按颜色分品种；截止型有色光学玻璃以截止透过界限波长为特征；中性灰色型有色光学玻璃对各波长的光线是无选择地均匀吸收，以平均透过率为特征。
有色光学玻璃是在基质玻璃中添加着色剂获得的，所需的光谱性质取决于着色剂的种类和含量。第四周期过渡元素离子及个别镧系和锕系元素离子产生离子吸收，是选择吸收型和个别截止型有色光学玻璃的着色剂；硫化镉、硒化镉、碲化合物作为着色剂,可制成400～1000nm截止吸收的黄、橙、红及红外滤光玻璃。
紫外和红外光学玻璃 它们在该光谱区域具有良好的透过率。目前紫外光学玻璃以光学熔石英为主，正在发展氟化物光学玻璃,其紫外透过极限为200nm。红外光学玻璃以铝酸盐和锗酸盐玻璃为主,红外透过截止在4～5μm。硫系化合物玻璃透过截止在15μm。
近年出现了一些特殊品种的光学玻璃，如光沿着磁力线方向通过玻璃时偏振面发生旋转的磁光玻璃；光按一定方向通过一传播超声波的玻璃时，能发生光的衍射、反射、会聚式光频移动的声光玻璃，在外界电场作用下产生双折射现象的电光玻璃等等。
光学晶体结晶材料的光学应用范围极其广泛，可制作各种光学零件，紫外、可见、红外波段的窗口，棱镜和透镜，偏振器、推迟板和补偿器，电光、声光、光弹、磁光调制器以及谐波发生和多波混频器。玻璃比晶体易于制造且价格较低。在可见光波段大多采用玻璃制作光学元件，但在红外和紫外波段则广泛使用各种晶体。若干用途较广的材料的性质列于下表中。光学塑料光学有机塑料是另一类光介质材料，它易于成形、价格低，主要应用于眼镜工业、复制光学元件和纤维光学工业。光学塑料分为热塑型材料、热固材料和共聚物三大类，以热塑型为主。热塑型材料中较普遍采用的是聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯醋酸纤维素等；热固材料中包括透明环氧树脂、二丙烯基二乙二醇碳酸酯（商品牌号C-39）和甲基丙烯酸羟乙酯等；共聚物有苯乙烯-丙烯酸树脂、丙烯腈-苯乙烯树脂或热塑和热固材料间的共聚物。
参考书目
干福熹等著：《光学玻璃》，科学出版社,北京,1982。
《光学仪器设计手册》编辑组编：《光学仪器设计手册》，上册，国防工业出版社，北京，1951。
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光学材料 其他
光学材料 其他
TU564 2005021526 混合反射材料表面亮度、光泽度、反射系数实验研究=Ex- periment research on the surface luminance,the gloss and the reflectance coefficient of mixed reflection material[刊, 中]／杨春宇(重庆大学建筑城规学院．重庆(400045)),张 青文…//照明工程学报．-2004,15(4)．-6-10 通过对建筑常用饰面材料的表面亮度、光泽度、反射 系数的实验室测量,研究了混合反射材料表面反射光的特 色,为夜景照明的节能及科学设计方法提供了研究基础。
正文
对光具有透射或反射作用的，用于建筑采光、照明和饰面的材料。建筑光学材料的主要作用是控制和调整发光强度,调节室内照度、空间亮度和光、色的分布,控制眩光，改善视觉工作条件，创造良好的光环境。
古代的建筑光学材料大多是天然的，如牛角片、大理石等，后来发展使用丝绸、纸张和玻璃制品。据唐代冯贽《云仙杂记》记载，中国唐朝纸窗已颇流行，而且已有防水窗纸。玻璃在建筑中的应用，大约有2000年历史，初期为不透明的彩色玻璃，主要用于宫殿、府邸和教堂建筑。19世纪以后，广泛应用玻璃对现代主义建筑的发展产生了深远影响。20世纪中叶，有机玻璃、聚氯乙烯、玻璃钢等在建筑中应用日益广泛。
光学参数 建筑光学材料的光学参数有透光系数、反射系数、透明度等。入射到材料上的光通量，一部分被反射，一部分被吸收后变为热能，一部分透过。这三部分光通量与入射光通量之比，分别称为反射系数(ρ)、吸收系数(妶)、透光系数 (τ)。ρ+妶+τ=1。ρ和τ的大小与入射光的入射角有关,入射角越大，ρ越大,τ越小。反射系数、吸收系数、透光系数用百分数表示时，分别称反射率、 吸收率和透光率。透明度(T)表示材料的透明程度。透明度的大小取决于材料表面光滑程度和材料内部结构所造成的光扩散。光扩散越少，透明度越好。
透光材料 按材料的光分布特性，可分为三种:
透明材料 为表面光洁的透明均匀介质，具有良好的正透射和正反射性能。材料的正反射系数和透光系数主要与材料的折射率和光的入射角有关。当材料的折射率越高、入射角越大时，材料的反射系数越高，透光系数则越低。一般入射角大于45°时，反射系数和透光系数变化显著(图1)。图中1、2分别为光线从空气中进入3毫米厚，折射率为 1.5的平板玻璃的透光系数曲线和反射系数曲线。无色透明材料吸收系数低，对各种色光的吸收系数相近。无色透明材料透明度和透光系数均高，适宜做观察窗、侧窗。在使用时应防止太阳辐射热和眩光。有色透明材料吸收系数高，而且对光谱有选择性，使透射光呈现不同颜色，可用于调节光色。但一般有色透明材料透光系数较低。此外，特种有色透明材料能吸收或反射红外线(如吸热玻璃或热反射玻璃)，用于采光时可起遮阳作用，并能降低发光体表面亮度和改善眩光。 扩散透光材料 在透明介质中若含有大量不同折射率的粒子时,光线在粒子与介质的界面上的散射,形成扩散透射。介质主体与粒子的折射率差别越大，粒子的直径与入射光的波长越接近,粒子的浓度越大,则散射效果越好。乳白玻璃就是在透明介质中混入乳浊剂而形成扩散透光材料。此外，如气泡、未熔透的玻璃体和表面凹凸的玻璃等也能引起散射。完全扩散透光材料的透射光的光分布遵从郎伯定律,即:与玻璃表面法线成θ角的散射强度(Iθ)和最大透射光强度(Im)的关系为Iθ=ImCOSθ，与光的入射角无关。扩散透光材料一般透光系数较低，能有效地降低玻璃表面亮度,防止眩光和太阳辐射热,提高室内采光均匀度。半透明和半扩散透光材料的性能介于透明材料与扩散透光材料之间，均为混合透射性能。半扩散透光材料的特性更接近扩散透光材料。
指向性透光材料 又称折光材料，是表面呈有规则排列的棱镜体透明介质。利用光的折射原理，将光线折射到要求的方向。用于侧窗时，可提高房间进深的照度，改善采光均匀度，同时对防止眩光和减少太阳辐射热也有一定作用。
反光材料 分为镜反射材料、扩散和半扩散反射材料两种。
镜反射材料 具有良好的正反射特性和表面光滑呈镜面的材料。镜反射材料的反射系数与光的入射角有关，对一般抛光的金属面,垂直入射时,其反射系数较大(图2)。银的反射系数最大,可达0.93，但易氧化，因而反射系数不稳定。玻璃的反射系数约为0.08,玻璃表面镀银后反射系数可提高到0.85,同时又可防止银的氧化，反射系数较稳定。 扩散和半扩散反射材料 绝大多数建筑饰面材料属于这两类。扩散反射材料表面极粗糙，可将入射光均匀地向各个方面反射，光分布符合郎伯定律;反射光柔和，不易产生眩光。
半扩散反射材料如有光泽的油漆面，表层为正反射，光透入内层微粒时产生散射。表层的正反射特性与透明体表层反射相同，光泽度越大，反射越明显，也越容易引起反射眩光。因此，室内装修、家具等宜采用无光泽或低光泽的材料。
通常是指其本身的电极化强度特性在强光场作用下能发生感应非线性变化的一类光学介质。其作用原理、分类和用途可参见非线性光学和非线性光学材料。
紫外材料的折射率不高，许多材料(特别是氟化物)很难加工，并具有吸湿性，所以在加工和装配时，需要防止湿气对光学材料的损害。很多类型的材料暴露在短波紫外波段(小于320nm左右)会受到损害，玻璃将变暗，塑料将变黄和出现裂纹。
建筑光学材料概述