今天和大家分享的這篇文章是由91香蕉直播APP真空91香蕉影院在线观看李鳳吉教授供稿,關於采用薄膜幹涉策略構建氮化鋁彩色功能薄膜 的相關知識。
首先91香蕉直播APP一起來了解下物體顏色的起源:物體的顏色是基於物體所含色素和其對光的散射、幹涉和衍射等共同作用的結果[1]。色素產生的顏色是對光產生選擇吸收作用的結果;而由散射、幹涉和衍射引起的是選擇反射產生的顏色,稱為結構色或組織色。這兩種顏色性能顯著不同。色素色是通過染料染色或塗料著色產生的顏色。結構生色不用色素,而是通過物體本身對光散射、幹涉和衍射產生顏色,廣泛存在於自然界的許多物體中。色素色通常伴隨化學顏料或電鍍工藝,對環境汙染大,且隨著化學結構變化或破壞,顏色會變化或消失。結構色則可以通過物理氣相沉積等綠色91香蕉影院在线观看技術實現,具有高亮度、高飽和度、偏振效應、虹彩效應、永不褪色等許多色素色所不具備優點,越來越引起科學界和工程界的關注。
散射是指光波通過透明介質時,由於介質隨機的微小不均勻性致使部分光波偏離原來的傳播方向而向不同方向散開的現象(圖1(a))。光的散射產生顏色的現象非常普遍,而且不同大小顆粒的物質散射產生的顏色是不同的。例如:正午太陽是淡黃色的,天空則是藍色的;而日出和日落時的太陽呈紅色,這些都是大氣對陽光散射的結果。正午太陽光穿過相對較薄的大氣層,波長較短的光被散射,天空呈藍色,太陽則為淡黃色;然而在日出和日落時,太陽光穿過的大氣層較厚,雖然天空仍然是藍色的,但由於散射更強,隻有波長較長的紅色光可以穿過大氣層到達觀察者的眼睛,所以呈紅色。猴子的麵部、臀部有鮮明的藍色和紫色區,藍色是由於皮膚背麵的黑色素散射所致,而紫色則是由於散射的藍色與表麵血管中血紅蛋白的紅色共同反射的結果。外國人藍眼睛中則是由於虹膜對光散射所致,而虹膜的散射是由作為背景的含黑色素的眼色素膜層所致。這種藍色散射,如果與色素反射的少量黃光結合,則會顯現綠色的眼珠(圖1(b))
圖1. (a)白光通過棱鏡發生散射,(b)虹膜對光散射所形成的藍眼睛,(c) DVD/CD表麵的彩色衍射光譜,(d)肥皂泡表麵的彩色幹涉圖案。
衍射是指光在傳播過程中繞過障礙物邊緣而偏離直線傳播的現象。衍射顏色像衍射光柵那樣,取決於層間隔距離,隨著觀察角度的變化,顏色也會變化[2]。自然界物質衍射生色的例子相對較少。一些蛇表皮、唱片和天然蛋白石上存在衍射光柵結構(圖1(c)),可以產生閃光的顏色。天然蛋白石是一種天然衍射光柵,能在白或黑的背景上顯示各種顏色閃光,稱為顏色晃動。這是由於蛋白石是由一種大小相同的球體三維排列而成,球體與其間粘合組成存在較小的折射率差,因而產生衍射光柵作用,使顏色晃動。
幹涉是指滿足一定條件的兩列相幹波相遇疊加,在疊加區域某些點的振動始終加強,某些點的振動始終減弱,即在幹涉區域內振動強度有穩定的空間分布的現象。當光程差為波長的整數倍,或者相位差為2π的整數倍時,光強達到最大點,稱為相長增強幹涉;反之,當光程差等於半波長的奇數倍,或相位等於π的奇數倍時,光強為零,稱為相消刪除幹涉,這種變化隨位置距離發生周期性變化,形成幹涉條紋。自然界有很多幹涉生色的例子,例如,肥皂泡在陽光下呈現出五彩斑斕的色彩(圖1(d)),水麵上的油膜表麵呈現光鮮的彩色條紋。這是白光在透明薄膜的上、下表麵反射並相互幹涉的結果。鳥類的羽毛會發生幹涉生色,隨著它們羽毛表麵薄片的折射率、大小形狀和厚度不同,會產生各種顏色。例如紅色羽毛的薄層折射率約為1.85,而藍色羽毛約為1.5。隨著薄層厚度減小,顏色也就由紅變綠再變藍。
接下來要和大家分享薄膜的幹涉原理以及在不同基材表麵沉積彩色功能薄膜 的相關結論,請看下一篇。
【本文標簽】 彩色功能薄膜
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