当高温玻璃不均匀时,即结构中存在大小与波长相当或小于波长的不均匀区域时,玻璃与不均匀体之间的折射率存在差异,便会产生光散射.

高温玻璃的不均匀性产生的原因主要有:

①在玻璃体重个别结构单元的各组分间比例与整体平均比例存在差异.组成中氧化物的折射率对散射的影响很大.相邻结构单元中氧化物很小的溶度差异便会产生折射率的变化,而且氧化物的折射率越大,其本征吸收越接近可见光谱区,散射也随之增强.

②相邻微小区域结构的差别也会产生散射现象,原子种类不同其原子堆积密度也不相同,这也将造成这些区域间折射率的差异.

③在熔融高温玻璃冷却过程中,化学组成不同的各微小不同的各微小区域的热膨胀系纯在差异,因而常常会产生微应力.微应力的存在往往会导致非晶态结构区域的光学各向异性而产生光散射.

光的散射服从瑞利散射定律:

I=(Dˊ-D)²/D²·(1+COS²β)·NπV²/λ⁴L²

式中：I——入射光以β角度透射与颗粒时的散射光强；

Dˊ——粒子的光密度；

D——介质的光密度；

N——颗粒的数量；

V——颗粒的体积；

L——观测点的距离。

由上式可见，瑞利散射由比光波长还小的散射中心所引起，并与λ^-4成正比。随着高温玻璃基质中颗粒尺寸的增大，散射增强。当散射中心的尺寸与光波长相当时，光散射将不再与瑞利散射定律吻合。