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张佳宏:论中国古陶瓷的光泽






[日期:2013-04-12] 来源:收藏界   作者:张佳宏 [字体: ]
光的折射:光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射。光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在不同的介质中传播速度不同,故在两种介质的界面处传播方向发生变化,这就是光的折射。光在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射,反射光光速与入射光相同,折射光光速与入射光不同。举一个生活中常见的例子,当一条木棍插在水里面时,用肉眼看会以为木棒进入水中时折曲了,这是光进入水里面时,产生折射,给人的视觉造成的错觉。
  光的折射率:光从真空射入介质发生折射时,入射角与折射角符合斯涅尔定律。入射角i与折射角r的正弦之比n叫做介质的“绝对折射率”。公式:n=sini/sinr,本公式被称为斯涅尔公式。该公式表示在两种介质中光速比值的物理量。当光线从空气穿入紧密的介质(固体、水或任何液体)时,即改变它的进行方向。光线入射角的正弦与折射角的正弦比,或光线通过真空时与通过介质时的速度比,就是折射率。折射率随介质的性质和密度、光线的波长、温度而变化。介质的折射率一般都大于1。同一介质对不同波长的光,具有不同的折射率。可见光的折射率通常随着波长的减小而增大,即红光最小、紫光最大。出的别说明外,某物体的折射率数值,是指对钠黄光的折射率。折射率的测定是在一定的温度下(通常是20度)在折射计中进行。在某些情况下,可以利用折射率的测定观察聚合反应的进程。在涂料工业中介质和颜料的折射率的差别,可用以决定涂料的遮盖力。在塑料工业中,折射率和温度的关系,可用以决定透明树脂的研究凝固温度。在油脂和香油工业中,以及晶体中,折射率是一项重要的物理常数。
  光的衍射:光波遇到障碍物以后会或多或少地偏离集合光学传播定律的现象。几何光学表明,光在均匀介质中按直线定律传播,光在两种介质的分界面按反射定律和折射定律传播。但是光是一种电磁波,当一束光通过有孔隙的屏障后,其强度可以波及到按直线传播定律所划定的几何阴影区内,也使得几何照明区内出现暗斑或暗纹。总之,衍射效应使得障碍物后空间的光强分布既区别于几何光学给出的光强分布,又区别于光波自由传播时的光强分布, 衍射光强有了一种重新分布。衍射使得一切几何影界失去了明锐的边缘。意大利物理学家和天文学家F.M。格里马尔迪在17世纪首先精确地描述了光的衍射现象,150年以后,法国物理学家A.-J。菲涅耳于19世纪最早阐明了这一现象。光的衍射现象的观察和特点 衍射是一切波所共有的传播行为。日常生活中声波的衍射、水波的衍射、广播段无线电波的衍射是随时随地发生的,易为人觉察。但是,光的衍射现象却不易为人们所觉察,这是因为可见光的波长很短,以及普通光源是非相干的面光源。当用一束强光照明小孔、圆屏、狭缝、细丝、刀口、直边等障碍物时,在足够远的屏幕上会出现一幅幅不同的衍射图样。在实验室中,过去用碳弧灯这类强点光源,而目前广泛采用氦氖激光器作光源来显示衍射现象,收到了良好的效果。衍射现象具有两个鲜明的特点:①光束在衍射屏上的某一方位受到限制,则远处屏幕上的衍射强度就沿该方向扩展开来。②若光孔线度越小,光束受限制得越厉害,则衍射范围越加弥漫。理论上表明光孔横向线度 ρ与衍射发散角Δθ之间存在反比关系。
  光的干涉:干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象.1801年,英国物理学家托马斯。杨(1773—1829)在实验室里成功地观察到了光的干涉。两列或几列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象。
  光的散射:物质中存在的不均匀团块使进入物质的光偏离入射方向而向四面八方散开,这种现象称为光的散射,向四面八方散开的光,就是散射光。与光的吸收一样,光的散射也会使通过物质的光的强度减弱。
  以上我们简单介绍了矿物光泽的种类以及光的性质,下面我们介绍一下陶瓷釉面的结构特征,古陶瓷真品的釉面特征,现代仿品的釉面特征,从本质上区分古陶瓷真品釉面光泽与仿品釉面光泽。
  陶瓷釉面的显微结构:不同成分的釉料其显微结构不同。同一成分的釉料,由于生产工艺和过程不同,其显微结构也不尽相同。釉层的显微结构主要由玻璃相、残留晶相、烧造时析出的晶相、气相(气泡)组成。釉层的显微结构取决于釉料的组成、釉料的制作方法、施釉的方法、施釉的厚度、烧成的制度等因素。釉面的显微结构直接影响陶瓷釉面的光泽。
  釉面中的晶体对光泽的影响:透明釉一般都是由硅酸盐透明玻璃所组成,由于配方、制作工艺、烧成制度等因素的影响,釉面中会有数量不同、种类不同、尺寸不同的晶体。釉面中的晶体一般有两种,一种为未熔的石英颗粒,以及石英变体,另一种为冷却时从熔体中析出的晶体,晶体的种类随釉料组成的不同而不同。其中包括石英、鳞石英、莫来石、辉石类、钙长石、云母残骸、赤铁矿、磁铁矿等。釉面中晶体的存在对釉面的光泽度,透光度、强度等都有影响。釉中各相折射率越大,越接近,则釉面光泽度越高。釉层中的晶体有时会导致釉面光泽度降低,由于晶体的折射率和玻璃相的折射率相差很大使得光线在釉层中的散射,折射,慢反射等光学现象反复进行。产生乳浊感,玉质感、失透等。
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