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Transmission Licht

Grundlagen der Transmission des Lichtes

Beim Auftreffen einer elektromagnetischen Welle auf eine Grenzfläche wird diese teilweise in das Material eindringen (Transmission) und in Abhängigkeit von dem Materialeigenschaften partiell an der Grenz- oder Oberfläche reflektiert (Reflexion). In dem Material kann diese Welle einer Absorption unterliegen, wobei sich die Intensität I0 der einfallenden Welle auf den Wert I (d) vermindert (Bild 1b – rote Kurve). Bei einem Werkstoff ohne Absorptions- und Streuverluste wird sich unter Vernachlässigung der Reflexion oder Remission die blaue Linie in Bild 1b einstellen. Als Kennwert der Transmission wird der Transmissionsgrad genutzt, der den Anteil des einfallenden Lichts beschreibt, der ein transparentes Werkstück durchdringt.

Transmission Licht1.jpg

Bild 1: Transmission a) von Licht und Intensitätsverlauf b) [1] durch einen Absorber (rot) und einen idealen Transmitter (blau)

Der spektrale Transmissionsgrad

Bei der Bewertung der optischen Eigenschaften von Werkstoffen wird nur die Energieaufteilung des Lichtes betrachtet. Da diese Aufteilung von der Wellenlänge λ abhängt, wird sie durch spektrale (wellenlängenabhängige) Werkstoffkennwerte beschrieben. Der spektrale Transmissionsgrad τ (λ) ist das Verhältnis von transmittiertem (Φ)τ und einfallendem spektralen Strahlungsfluss Φ, welches die Durchlässigkeit oder Transparenz eines Materials kennzeichnet. Der Kehrwert der Transmission wird als Opazität oder in logarithmischer Einheit als Extinktion bezeichnet.
Die Transmissionsgrade werden zumeist mit Spektralphotometern gemessen. Die meisten ungefüllten und unverstärkten amorphen Kunststoffe sind im sichtbaren Licht transparent, d. h. sie weisen keine oder eine vernachlässigbare Absorption auf. Werden allerdings Farbstoffe, Wärmestabilisatoren oder UV-Stabilisatoren zugesetzt, dann ändert sich die registrierte Transmission erheblich [2].


Literaturhinweise

[1] Eichler, J., Eichler, H. J.: Laser – Bauformen, Strahlführung, Anwendungen. Springer Verlag, Berlin (2003) 5. Auflage, S. 258 (ISBN 3-540-00376-2)
[2] Trempler, J.: Optische Eigenschaften. In: Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 323–357 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)