金屬對光波的作用是強吸收和強反射。強吸收指的是在小於(yu) 波長數量級的穿透深度內(nei) ,金屬中的傳(chuan) 道電子將入射的光波能量轉化為(wei) 焦耳熱,但由於(yu) 穿透深度很小,因此電子耗散的總能量很少。強反射指的是由於(yu) 技能書(shu) 表麵的反射率比透明媒質高得多,激光切割機大部分入射能量都被金屬表麵反射。各種金屬因其自由電子密度不同,反射光波的能力不同。一般情況,自由電子密度越大,即電導率越大,反射率越高。
由物理光學可知,金屬材料的折射率為(wei) 複數,光波在金屬中傳(chuan) 播時,定義(yi) 光波振幅衰減到表麵振幅的1/e處的傳(chuan) 播距離為(wei) 穿透深度,這個(ge) 穿透深度小於(yu) 波長數量級。一種材料若是透明的,它的穿透深度必須大於(yu) 它的厚度。可見光波隻能透入金屬表麵很薄的一層內(nei) ,因此通常情況下,金屬是不透明的。
當光照射在清潔磨光的金屬表麵時,金屬中的自由電子將在光波電磁場的作用下強迫振動,產(chan) 生次波,這些次波構成了很強的反射波和較弱的透射波,這些透射波很快地被吸收。
導電媒質的特征是存在許多未被束縛的自由電荷,對金屬來講,這些電荷就是電子,其運動構成了電流,因此金屬的電導率很大,幾十某時刻存在電荷密度,也會(hui) 很快地衰減未零,可以認為(wei) 金屬中的電荷密度為(wei) 零。實際金屬中,傳(chuan) 導電子和進行熱擾動的晶格或缺陷發生碰撞,將入射的光波能量不可逆地轉化為(wei) 焦耳熱。因此,激光切割機的光波在金屬中傳(chuan) 播時,會(hui) 被強烈地吸收。
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