1.透反射

透射/反射光譜是材料本身的一項(xiàng)重要光學(xué)特性，在現(xiàn)今工業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下，對材料本身特性的質(zhì)量控制越來越嚴(yán)格，從而利用光譜儀進(jìn)行快速準(zhǔn)確的反射光譜/透射光譜的測量技術(shù)也開始日漸成熟。

1.1原理知識

在透過率測量時(shí)，象素n上的透過率是用當(dāng)前樣品、參考和背景數(shù)據(jù)按下面方程計(jì)算出來的：

式中T-----------透過率

Sample-----------樣品透過強(qiáng)度值

Ref------------參考樣片透過強(qiáng)度

Dark-----------背景數(shù)據(jù)

透過率的百分比在數(shù)學(xué)上與反射率是一樣的，所以同樣可以用于反射實(shí)驗(yàn)，反射測試中ref為參考板反射強(qiáng)度（如果需要測量**反射率值，需要在式中乘以系數(shù)C，C為參考反射板在每個(gè)波長的**反射率值）。

2.1應(yīng)用背景

透射/反射光譜儀系統(tǒng)具有測量快速，準(zhǔn)確，方便集成等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室檢測、產(chǎn)品在線測試等應(yīng)用。目前的主要應(yīng)用在：

• 高分子材料反射/透射測試

• 建筑玻璃 反射/透射測試

• 在線 反射/透射測試

• 光伏壓花玻璃 透射測試

• 干涉濾光片 透射測試

• 薄膜樣品 反射/透射測試

• 各種晶體、塑料、紡織品等反射測試

• 平板、LCD、背光板、手機(jī)/平板油墨孔等透射測量

3.透射/反射測量及常用配置

3.1透射測量

萊森光學(xué)的透過率光譜系統(tǒng)進(jìn)行透過率測量時(shí)，一般采用積分球測量方式。積分球具有非常好的空間反射特性，透射光經(jīng)過多次反射后會變得非常均勻，測結(jié)果穩(wěn)定，重復(fù)性好，同時(shí)積分球良好的光學(xué)特性，使在測試不同性質(zhì)的樣品時(shí)都可以得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果。（此光路也可用于吸光度測試）

 圖3-1 透過率光路示意圖

這種光路多用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)或工業(yè)在線測試；這種光路配置不需要接觸樣品表面，搭建方便，對樣品形狀沒有嚴(yán)格要求，測試方便快速，搭配定制光學(xué)附件可應(yīng)用于高溫的產(chǎn)線環(huán)境，既適用于在線測試，也適用于實(shí)驗(yàn)室測量；對于有些特殊測量，如以不同入射角照射樣品，測量材料透射比的變化情況，或者當(dāng)測試樣品具有不同的表面特性時(shí)，如光伏壓花玻璃、平板油墨孔、OLED等光學(xué)玻璃可以定制**角度光學(xué)鏡頭及附件以不同角度用到積分球的方式進(jìn)行測試。

3.2反射測量

圖3-2 反射率光路示意圖

使用萊森光學(xué)的iSpec-TMS100-IND光譜系統(tǒng)反射率測量，一般采用反射積分球測量光路，反射積分球內(nèi)表面是完美的漫射體，具有非常均勻的空間反射特性，反射光在內(nèi)表面經(jīng)過多次反射后變得十分均勻，而且光強(qiáng)隨之衰減；具有測量穩(wěn)定，重復(fù)性好，結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。

4.實(shí)驗(yàn)

4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

測試樣品反射率。（反射率光譜范圍：380nm-1100nm）

4.2實(shí)驗(yàn)儀器列表

4.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

按圖3-2示意圖搭建光路，在外部環(huán)境、光路不變的條件下，更換測試樣品以及樣品的測試面，測試不同樣品光譜范圍在350-1000nm的反射率，實(shí)際搭建光路如圖4-1所示。

圖4-1  測試實(shí)驗(yàn)實(shí)際光路圖

4.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

一號樣品反射率的測試數(shù)據(jù)圖如下所示：

樣品一測試數(shù)據(jù)表

二號樣品反射率的測試數(shù)據(jù)圖如下所示：

樣品二測試數(shù)據(jù)表

三號樣品反射率的測試數(shù)據(jù)圖如下所示： 

樣品三測試數(shù)據(jù)表 

四號樣品反射率的測試數(shù)據(jù)圖如下所示：

樣品四測試數(shù)據(jù)表

5.結(jié)論

1.樣品一對380nm-450nm波段光反射率逐漸增高，由11%升至80%左右；對450nm-1100nm可見及近紅外波段光的反射率趨于穩(wěn)定，穩(wěn)定在72%到75%。

2.樣品二對380nm-1100nm可見及近紅外光反射率較為穩(wěn)定，穩(wěn)定在3.8%-4.5%。

3.樣品三對380nm-1100nm波段的光的反射率波動(dòng)相對較大；對380nm-550nm波段的光隨著波長增加反射率逐漸由3.8%提升至10.5%左右；而后又隨著波長由550nm-650nm的增長，樣品的反射率又隨之減少；然后波長650nm-1000nm區(qū)間段又開始正增長，1000nm-1100nm反射率逐漸減小。

4.樣品四對380nm-550nm波段光反射率較為平穩(wěn)在4.8%-5.0%左右；550nm-600nm反射率由5.0%上升至8.5%左右；而后600nm-1100nm就趨于平穩(wěn)，維持在8.5%左右。