谈谈玻璃的光学性质

谈谈玻璃的光学性质太阳光谱太阳是温度约为5800K（见注1）的电磁波辐射源，由于其温度比一般工业温度（2000K以下）高得多，因此，其辐射的波长范围和能量分布也与一般热辐射不同。太阳辐射的波长范围在0.2〜3pm之间（200s3000nm）,涵盖紫外线、可见光、近红外线（国际照明委员会规定波长在2.5pm以下称近红外线，2.5pm以上称远红外线，但建工领域常以4pm为界限）三个区域。太阳辐射经过大气层的吸收、散射的衰减和变向等作用后，对地面的太阳总辐射由直接辐射（占总能量90%左右）和散射辐射（也称天空辐射）两部分构成，辐射的强度和分布也有所改变。各种射线的范围各种射线的范围划分不可能很严格，但为了在测试时有统一约定，各国制定标准时对射线范围作了规定，如中国国家标准GB/T2680-94对建筑玻璃有关参数测定时的波长范围规定如下：紫外区：280〜380nm可见区：380〜780nm太阳光区：350〜1800nm远红外区:4.5〜25pm（1pm=1000nm）（近红外1^2.5pm，中红外3^2.5pm，远红外8s2.5pm）SolarRadiationSpectrumInfrared—ASunlightatTopoftheAtmosphere5250eCBlackbodySpectrum太阳辐射光谱、穿过大气层、52509黑体光谱、、海平面上的辐射。光谱辐照度（w/m2/nm）、光谱长度（nm）。 '光学性质中常用的指标1） 太阳辐射透射比（Te）太阳辐射透射比也称太阳辐射直接透射比（TransmittancofSolarRadiation）或太阳辐射透过率，即太阳辐射透射通量与入射辐射通量之比。2） 太阳辐射透射比（pe）太阳辐射反射比也称太阳辐射直接反射比,（ReflectanceofSolarRadiation）定义：太阳反射辐射通量与入射辐射通量之比。3） 太阳辐射吸收比（ae）也称太阳辐射直接吸收比（AbsorptanceofSolarRadiation）,定义：太阳吸收辐射通量与入射辐射通量之比。还可以这样理解，即用1减去透射比和入射比的值就是吸收比的值.4） 太阳辐射总透射比（g）太阳辐射总透射比（totalsolarenergytransmittance,solarfactor）也称太阳辐射得热系数（SolarHeatGaintCofficent）缩写为（SHGC）,又称G值.其定义为通过玻璃、门窗或玻璃幕墙成为室内得热量的太阳辐射部分与投射到玻璃、门窗或玻璃幕墙构件上的太阳辐射照度的比值。成为室内得热量的太阳辐射部分包抬太阳辐射通过辐射透射的得热量和太阳辐射被构件吸收再传入室内的得热量两部分。G值是通过物体的总得热量的概念，在建筑设计时，考虑空调负荷总量时需要考虑这个指标，对于门窗来说，相当于太阳得热因子SHGC这个概念，如果完全从能量角度考虑，G=SC*I+U（Ti-To），而K值仅仅是其中的U值，是衡量单位温差、单位面积、单位时间条件下通过物体的温差传热量，G值的单位是W/m2；而K的单位是W/m2・°C.例：北京地区太阳辐射得热（见下表） 单位:MJ/m2.d月份1234567g9101L12环瞒-4.6-2.24.513.1I9.H2425.fi24.4194L2.44.1-2.741-1何值9.14312,1916.1318.7922322,0518717.3716.5-111739.20&7醐右水平而成4『忙值15J617湖1SJ21&糜16-4!)1时174514.7713别90*斜面值14S314.9713.711051039.0LS.459.24.2.3614.3613.S713一745） 可见光透射比（visibletransmittance）也称透光系数，即透过玻璃的可见光（380-780nm）与射在玻璃表面上的可见光的比率。（采用人眼视见函数进行加权，标准光源透过玻璃、门窗或玻璃幕墙成为室内的可见光通量与投射到玻璃、门窗或玻璃幕墙上的可见光通量的比值）。6） 可见光反射比（pvis）也称反射系数，在玻璃表面的可见光与总可见光的比率。7） 可见光吸收比（avis）也称吸收系数，在可见光光谱范围内，吸收光通量与入射光通量之比。显然，avis=1-pvis-Tvis00.0 0.5 1.0 1E2.0 2.5 2.9 5.3 0E.0 «：.710.020.0浊住(nm)玻璃透过率、反射率和吸收率的关彳系

太阳光谱照射到玻璃上时，一部分被反射，一部分被吸收，剩下的被透过（见下图）：，太阳光谱照射到玻璃上时，一部分被反射，一部分被吸收，剩下的被透过（见下图）：，图36mm厚浮法玻璃的光谱我们知道太阳光谱由可见光、紫外和红外线组成，玻璃对这三种射线的透射量（率）、反射量（率）和吸收量（率）是不同的。1） 玻璃对于可见光（占50%）来说，对三个“量”是取决于玻璃的厚度、颜色和表面清洁度（包括表面是否处理有关）。2） 玻璃对于红外线（占43%）来讲，对三个“量”来说，要称之为“能”的透射率、能的反射率和能的吸收率，用于表征玻璃的热学性能。玻璃吸收了一部分红外线后，自升的温度升高，会将吸收的能量向内和外重新辐射。它们各自所占比例的大小也是取决于玻璃的厚度、颜色和表面清洁度。3） 玻璃对于，紫外线（7%）来讲，有弓鱼烈的吸收作用，吸收率可达50%（因为紫外线粒子能量低基本上不透过玻璃）。厚度mm1可见光（％）透过率厚度mm1可见光（％）透过率』匏」84】83^太阳热能（盟）口透过率」79」如58^反射率JTopTop616J谈一淡玻璃的透明（视）性和透光性材料的透明必须满足两个条件：笫一材料必须均匀一致，均匀到能与光的波长相比；笫二材料至少对某些波长具有较低的吸收。如果一块材料内部存在着一些比光的波长大的区域，而且这些区域的折射率彼此相差显著，则将在这些区域的一些界面上发生折射和内反射，就破坏了材料的透明性。U型玻璃表面压花凹凸不平，造成光线的散射，所以透光不透视.注1：太阳内核温度大于1500万摄氏度，表面温度约5500摄氏度（系用颜色测定法）.开氏温度标度是用一种理想