Оптические свойства полимеров характеризуют взаимодействие полимера с электромагнитным излучением оптического диапа­зона.

К оптическим свойствам полимеров относятся прозрачное п.. прел о мз] ей ис, отражение, поглощение, рассеяние, цветность и др.

Прозрачность показывает, какая доля падающего на поверх­ность полимера светового потока проходит без изменения на­правления через с л (ий определенной толщины. Прозрачность одновременно характеризует как поглощение, так и рассеяние света. Следуем отличать прозрачность от пропускания света вообще, так как вещество может быть непрозрачным, но в то же время пропускать свет. Максимальная прозрачность полиме­ров в видимом диапазоне спектра составляет 92—94%.

Полимеры в аморфном состоянии чаще всего прозрачны и бесцветны, однако при кристаллизации происходит их ппм! пение и появление молочно-белого оттенка.

Уменьшение прозрачности связано с появлением оптической неоднородности как на поверхности, так и в объеме полимерных материалов.

Количественной характеристикой прозрачности является ко -

зффициент светопропускания — отношение потока излучения, нышедшего из слоя полимера, к потоку, падающему на его поверхность.

Прозрачность органических полимеров сравнима с прозрач­ностью лучших сортов силикатных (неорганических) стекол, и в УФ-диапазоие она превышает ее.

Преломление света. Луч света, проходя из одной прозрачной среды в другую наклонно к поверхности раздела фаз, меняет свое первоначальное направление, т. е. преломляется. Это пре­ломление света (рефракция), обусловленное различной скоро­стью распространения света в разных средах, характеризуется показателем преломления. Показатель преломления определя­ется па рефрактометре.

Знание показателя преломления полимеров важно в пленоч ной электронике (печатные схемы) и оптической электронике; при автоматизации химических процессов (контроль процесса по непрерывному изменению коэффициента преломления), при конструировании двумерных плоских оптических схем (в опти­ческих ЭВМ), в волоконной оптике (особенно в оптических пре­образователях).

Отражение света. Если свет падает из среды А и отража­ется от оптически менее плотной среды В, то отношение пока­зателей преломления Пя1пЛ<. Определенному значению про дельного угла отражения соответствует полное внутреннее отражение, когда практически весь световой поток возврат aci ■ си в среду А.

Полное внутреннее отражение в полимерах используется при конструировании отражателей на автомашинах, дорожных знаках.

В оптических волокнах световой поток после многократных отражений выходит через торец волокна практически без поте­ри энергии. Поэтому, например, полистирольные волокна пере­менного сечения применяют при изготовлении фокусирующих (фоконы) и увеличивающих апертуру (афоконы) гибких воло­конных кабелей.

Поглощение Света и цветность. Поглощение—потеря энер гии потоком света, проходящим через среду, вследствие превра­щения этой энергии в различные формы внутренней энергии или в энергию вторичного излучения. Направление потока вторично го излучения и его спектральный состав (совокупность частот) отличаются от падающего излучения. Для объяснения погло­щения света - и цветности в квантово-механической теории рассматривается строение электронных оболочек атомов и мо­лекул в нормальных и возбужденных состояниях. Основными представлениями являются понятие о гибридизации электрон­ных орбит с образованием атомов углерода л-связей (сопряжен ных двойных связей) и о-связей, различающихся по проетран - ственнон конфигурации. Органические, полимеры, не содержа­щие сопряженных связей, прозрачны и неокрашены. В полимерах с сопряженными связями л-электроны имею» высокую подвижность в пределах цепи сопряжения и сравни­тельно небольшую энергию возбуждения. Это объясняет цве! полимеров с сопряженными связями (черный или коричневый). Часть энергии световой волны, проходящей через такие полиме­ры, теряется, что вызывает сильное поглощение света Цвсч может быть обусловлен также входящими в состав макромоле ку. ты хромофорными группами, содержащими л-электроны и неподелегшые электронные пары гетероатомов. Стабильность цвета зависит от химической стабильности хромофорных групп, условий переработки и светостойкости полимера.