1.透反射

透射/反射光谱是材料本身的一项重要光学特性，在现今工业蓬勃发展的背景下，对材料本身特性的质量控制越来越严格，从而利用光谱仪进行快速准确的反射光谱/透射光谱的测量技术也开始日渐成熟。

1.1原理知识

在透过率测量时，象素n上的透过率是用当前样品、参考和背景数据按下面方程计算出来的：

式中T-----------透过率

Sample-----------样品透过强度值

Ref------------参考样片透过强度

Dark-----------背景数据

透过率的百分比在数学上与反射率是一样的，所以同样可以用于反射实验，反射测试中ref为参考板反射强度（如果需要测量绝dui对反射率值，需要在式中乘以系数C，C为参考反射板在每个波长的绝dui对反射率值）。

2.应用背景

透射/反射光谱仪系统具有测量快速，准确，方便集成等优点，目前已经广泛应用到实验室检测、产品在线测试等应用。目前的主要应用在：

高分子材料反射/透射测试

建筑玻璃 反射/透射测试

在线 反射/透射测试

光伏压花玻璃 透射测试

干涉滤光片 透射测试

薄膜样品 反射/透射测试

各种晶体、塑料、纺织品等反射测试

平板、LCD、背光板、手机/平板油墨孔等透射测量

3.反射测量及常用配置

3.1反射率测量（光纤反射探头）

光谱反射测量的基本原理是利用光纤将光源输送到物体的表面，再将材料的光谱反射数据传到光纤光谱仪上，由软件将其显示，并对其进行分析，从而可以对待测样品进行鉴定。在测量时，将一面与基准光路呈一定角度的标准反射器置于测量光路上，并以其反射光谱为参照。当暗光谱和参考光谱都收集完毕后，可以将被测量的样品替换为标准的反射板，进行后续实验的测试。

图3-1 反射率测量（探头）连接示意图

使用莱森光学的iSpec-TMS100-IND光谱系统反射率测量，一般采用反射积分球测量光路，反射积分球内表面是完美的漫射体，具有非常均匀的空间反射特性，反射光在内表面经过多次反射后变得十分均匀，而且光强随之衰减；具有测量稳定，重复性好，结果准确等优点。

3.2反射率测量（积分球）

对待测样品进行反射率光谱测量，一般使用卤钨灯作为照明光源，本文实验中光源采用莱森光学的氘卤组合光源，利用光谱仪配合反射积分球进行测量，是由于积分球内部表面是一个完全的漫射体，其空间的反射性质十分均匀，反射的光线在内部被反射后会变得很均匀，并且强度会随着反射次数增多而减弱；具有测量稳定，重复性好，结果准确等优点。下图为用积分球测全反射率的光路示意图。

图3-2反射率光路示意图

图3-3iSpec-TMS-IND光谱透射/反射率测量系统

使用莱森光学的iSpec-TMS100-IND光谱系统反射率测量，一般采用反射积分球测量光路，反射积分球内表面是完美的漫射体，具有非常均匀的空间反射特性，反射光在内表面经过多次反射后变得十分均匀，而且光强随之衰减；具有测量稳定，重复性好，结果准确等优点。

4.实验

4.1实验目的

测试华中科技大学样品的透过率、反射率以及吸光度。（透过率、反射率以及吸光度光谱范围：350nm-1000nm）

4.2实验仪器列表

4.3实验内容

测试样品透过率以及吸光度，测试实验光路如下：

在暗室环境，按示意图搭建光路，光路不变得条件下，更换测试样品以及待测样品的正反面，测试不同样品光谱范围在350nm-1000nm的透过率、吸光度（如下图）。

测试样品反射率，测试实验光路如下

在暗室环境，按示意图搭建光路，光路不变得条件下，更换测试样品以及待测样品的正反面，测试不同样品光谱范围在350nm-1000nm的反射率（如下图）。

所有样品在不破坏的前提下已做好正反标记，正反均取两组数据

4.4实验结果

华中科技大学“白、黑、薄透、厚透”样品透过率的测试和透过率数据图如下所示

华中科技大学“白、黑、薄透、厚透”样品反射率的测试和反射率数据图如下所示

华中科技大学“白、黑、薄透、厚透”样品吸光度的测试和吸光度数据图如下所示

5.结论

从4个样品正反两面的透过率曲线来看，薄透、厚透正反两样品的透过率曲线基本一致；白、黑样品反面透过率曲线略高于正面；4个样品透过率曲线均呈现随波长增加而升高的趋势；4个样品均在900nm附近存在“凹陷”，可能为材料本身光学特性所导致。

从4个样品正反两面的反射率曲线来看，厚透正反两样品的反射率曲线基本一致；白、黑、薄透样品正面反射率曲线均略高于反面；白、薄透两样品的反射率曲线均呈现随波长增加而下降的趋势；白、薄透、厚透样品在900nm附近也存在“凹陷”，其中薄透、厚透样品不太明显。

从4个样品正反两面的吸光度曲线来看，4个样品的吸光度曲线均呈现出重合的趋势；且均在900nm附近均呈现微小的“尖峰”，其中白、厚透样品较为明显，这与材料本身透过、反射特性相对应。

实验采用卤素灯光源，紫外波段的信号很差，使得350-380nm数据有严重的噪声，所以不采用此范围数据。