Показник ослаблення

Показник ослаблення (показник екстинкції) — величина, обернена до відстані, на якій потік випромінювання, що утворює паралельний пучок, зменшується через поглинання і розсіяння в середовищі в деяку заздалегідь обумовлену кількість разів. У принциповому плані ступінь ослаблення потоку випромінювання в даному визначенні можна вибирати будь-який, проте в науково-технічній, довідковій та нормативній літературі і в цілому на практиці використовуються два значення ступеня ослаблення: одне, що дорівнює 10, і інше числу е. В загальному випадку показник ослаблення дорівнює сумі показника поглинання і показника розсіяння[1].

Фізична величина
Назва Показник ослаблення
Вид величинискалярна величина
Позначення величини
Позначення для розмірностіL−1
Системи величин і одиниць ОдиницяРозмірність
SI
{{{SI}}}
{{{SI-розмірність}}}
СГС
см−1
L−1

Десятковий показник ослаблення

Якщо у визначенні показника ослаблення ступінь ослаблення вибрано рівним 10, то отриманий у результаті показник ослаблення [2] називають десятковим. У цьому випадку розрахунок здійснюється за формулою:

де  — потік випромінювання на вході в середовище,  — потік випромінювання після проходження ним у середовищі відстані .

Відповідно вираз для в такому випадку набуває вигляду:

У диференціальній формі його можна записати так:

тут  — зміна потоку випромінювання після проходження ним шару середовища з малою товщиною .

Десятковий показник ослаблення зручно використовувати під час виконання оптотехнічних розрахунків, зокрема, для визначення коефіцієнтів пропускання оптичних систем. Саме така форма показника ослаблення використовується в довідковій літературі, що стосується властивостей безбарвних оптичних стекол[3].

Натуральний показник ослаблення

При використанні у визначенні показника ослаблення числа е отримують показник ослаблення [2], званий натуральним. Розрахунок при цьому проводиться за формулою:

Натуральний і десятковий показники поглинання пов'язані один з одним співвідношенням або приблизно . За використання натурального показника вираз для набуває вигляду:

Його вигляд у диференціальній формі такий:

Рівняння з натуральним показником ослаблення мають компактніший вигляд, ніж у разі використання десяткового показника поглинання, і не містять множника ln(10), що має «штучне» походження. Тому в наукових дослідженнях фундаментального характеру частіше використовують натуральний показник ослаблення.

Одиниці вимірювання

В рамках Міжнародної системи одиниць (SI) вибір одиниць вимірювання визначається міркуваннями зручності і сформованими традиціями. Найширше використовуються обернені сантиметри (см−1) і обернені метри (м−1).

Після створення оптичних матеріалів з екстремально низькими втратами і подальшим розвитком волоконної оптики за одиницю вимірювання показника ослаблення стали використовувати дБ/км (dB/km). У цьому випадку розрахунок значень показника ослаблення здійснюється за формулою:

де виражається в км.

Таким чином, дБ/км є в 106 разів дрібнішою одиницею, ніж см−1. Відповідно, якщо показник ослаблення матеріалу дорівнює 1 дБ/км, то це означає, що його десятковий показник ослаблення дорівнює 10−6 см−1.

Про особливості термінології

Наявність близьких за звучанням термінів призводить до поширених неточностей і помилок у їх вживанні і, як наслідок, непорозумінь. Найчастіше змішуються поняття в таких парах різних за змістом термінів:

Ситуація ускладнюється відмінностями в термінології, що використовується в українсько- та англомовній літературі. Зокрема, непорозуміння відбуваються через те, що в українській мові еквівалентом для «attenuation coefficient» є не співзвучний йому «коефіцієнт ослаблення», а «показник ослаблення». Аналогічно, еквівалентом англійського «absorption coefficient» є не коефіцієнт поглинання, а термін «показник поглинання».

Див. також

Примітки

  1. Ослабления показатель // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. М. : Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 475. — 672 с. 48 000 екз. — ISBN 5-85270-019-3.
  2. Позначення відповідають рекомендованим у ГОСТ 26148-84 і ГОСТ 7601—78.
  3. Бесцветное оптическое стекло СССР. Каталог. За ред. Петровского Г. Т.. — Москва : Дом оптики, 1990. — 131 с. 3000 екз.

Література

  • ГОСТ 26148—84. Фотометрия. Термины и определения. — Москва : Издательство стандартов, 1984. — 24 с.
  • ГОСТ 7601—78. Физическая оптика. Термины, буквенные обозначения и определения основных величин. — Москва : Издательство стандартов, 1999. — С. 7.
  • Физический энциклопедический словарь. — Москва : Советская энциклопедия, 1984. — С. 502.
  • Физическая энциклопедия. — Москва : Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 475. — ISBN 5-85270-034-7.
  • Цветное оптическое стекло и особые стекла. Каталог. Под ред. Петровского Г. Т.. — Москва : Дом оптики, 1990. — 229 с. 1500 екз.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.