Методы, основанные на отражении света
На явлении отражения света основаны методы оптической микроскопии, имеющие достаточно солидный возраст (известны на протяжении более чем двух столетий), но активно используемые и развивающиеся сегодня.
Световая микроскопия относится к визуальным методам, основанным на использовании электромагнитных колебаний с длиной волны, намного меньшей размеров изучаемого объекта. Применительно к полимерам метод позволяет определить размеры и форму надмолекулярных образований не менее 0,4 мкм, поскольку использует длину волны видимого света (0,4-0,8 мкм), и применяется для изучения морфологии поликристаллов, изучения толщины и поперечного сечения образцов. Этим методом можно изучать распределение концентрации и ориентацию наполнителя (в том числе, резины как наполнителя для других полимеров), взаимодействие между резиновой матрицей и наполнителем, исследовать поверхность резин.
Сегодня имеется ряд особых направлений применения микроскопии, важнейшими из которых являются следующие:
• наблюдение в темном поле, где используется только излучение, отклоненное объектом;
• фазово-контрастная микроскопия, с помощью которой наблюдают только объекты, способные изменять фазовую длину света;
• микроскопия интерференционного контраста, которая дает изображение поверхностей с простым профилем для выявления незначительных различий в плотности масс;
• микроскопия отраженного света, где используется объектив с кольцевым зеркалом;
• флуоресцентная микроскопия, которая позволяет, например, исследовать микротрещины в материале после погружения образца во флуоресцирующий раствор.
Достоинство световой микроскопии - возможность изучать водосодержащие объекты; новые перспективы открывает использование световой микроскопии в сочетании с компьютерной техникой.
Кроме того, в видимой части спектра цвет, воспринимаемый глазом (отраженный луч), есть результат избирательного поглощения определенного участка спектра из непрерывного белого излучения источника. Цвет раствора - это дополнительный цвет к цвету поглощенного излучения, поэтому искать поглощение в видимой области у бесцветных растворов бессмысленно. Частичное отражение лучей является причиной проявления цвета материала и применяется в различных приборах для анализа цвета полимерных изделий. Например, фирма “Minolta” производит спектрофотометры для определения цвета, в том числе, оттенков и марок используемых красителей, различных полимерных изделий. Это компактные полуавтоматические или автоматические приборы, спрос на которые постоянно растет [27].
Фирмой “Applied Color Systems” создан спектрофотометр для определения цвета полимерных изделий непосредственно в процессе изготовления. Прибор имеет вес около 1,5 кг, разрешение менее 10 мкм, фиксирует одновременно 36 точек, выдает графическую и цифровую информацию на дисплее. Имеет объем памяти до 50 стандартных цветов от 500 партий полимеров и композиций. Спектроколори - метр фирмы “X-Rite Inc.” применяется как для сравнительной цветовой оценки, так и для качества цветовой гаммы.