пропускание

В оптической физике коэффициент пропускания поверхности материала — это его эффективность в передаче лучистой энергии . Это доля падающей электромагнитной мощности , которая передается через образец, в отличие от коэффициента прохождения , который представляет собой отношение передаваемого к падающему электрическому полю . ^[2]

Внутреннее пропускание относится к потерям энергии в результате поглощения , тогда как (полное) пропускание – это коэффициент пропускания, обусловленный поглощением, рассеянием , отражением и т. д.

Математические определения

Полусферический коэффициент пропускания

Полусферический коэффициент пропускания поверхности, обозначенный T , определяется как ^[3]

T={\frac {\Phi _{\mathrm {e} }^{\mathrm {t} }}{\Phi _{\mathrm {e} }^{\mathrm {i} }}},

где

Φ _е^т – лучистый поток, передаваемый этой поверхностью;
Φ _е^я — лучистый поток, воспринимаемый этой поверхностью.

Спектральное полусферическое пропускание

Спектральный полусферический коэффициент пропускания по частоте и спектральный полусферический коэффициент пропускания по длине волны поверхности, обозначаемый T _ν и T _λ соответственно, определяются как ^[3]

T_{\nu }={\frac {\Phi _{\mathrm {e} ,\nu }^{\mathrm {t} }}{\Phi _{\mathrm {e} ,\nu }^{\mathrm {i} }}},

T_{\lambda }={\frac {\Phi _{\mathrm {e} ,\lambda }^{\mathrm {t} }}{\Phi _{\mathrm {e} ,\lambda }^{\mathrm {i} }}},

где

Ф _{е, н}^т – спектральный поток излучения на частоте, передаваемый этой поверхностью;
Ф _{е, н}^я – спектральный поток излучения на частоте, принимаемый этой поверхностью;
Ф _{е, л}^т – спектральный поток излучения в длине волны, передаваемый этой поверхностью;
Ф _{е, л}^я - спектральный поток излучения с длиной волны, принимаемый этой поверхностью.

Направленный коэффициент пропускания

Направленный коэффициент пропускания поверхности, обозначаемый T _Ω , определяется как ^[3]

T_{\Omega }={\frac {L_{\mathrm {e} ,\Omega }^{\mathrm {t} }}{L_{\mathrm {e} ,\Omega }^{\mathrm {i} }}},

где

L _e,Ом^т это излучение , передаваемое этой поверхностью;
L _e,Ом^я это сияние, получаемое этой поверхностью.

Спектральный направленный коэффициент пропускания

Спектральный направленный коэффициент пропускания по частоте и спектральный направленный коэффициент пропускания по длине волны поверхности, обозначаемые T _ν,Ω и T _λ,Ω соответственно, определяются как ^[3]

T_{\nu ,\Omega }={\frac {L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\nu }^{\mathrm {t} }}{L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\nu }^{\mathrm {i} }}},

T_{\lambda ,\Omega }={\frac {L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\lambda }^{\mathrm {t} }}{L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\lambda }^{\mathrm {i} }}},

где

Л _{е, О, н}^т – спектральная яркость на частоте, передаваемая этой поверхностью;
Л _{е, О, н}^я — спектральное излучение, воспринимаемое этой поверхностью;
Л _{е, ох, л}^т – спектральная яркость в длине волны, передаваемая этой поверхностью;
Л _{е, ох, л}^я - это спектральная яркость в длине волны, принимаемая этой поверхностью.

Светопропускание

В области фотометрии (оптики) светопропускание фильтра является мерой величины светового потока или интенсивности, передаваемой оптическим фильтром. Обычно его определяют в терминах стандартного источника света (например, источника света A, источника света C или источника света E). Светопропускание относительно стандартного источника света определяется как:

T_{lum}={\frac {\int _{0}^{\infty }I(\lambda )T(\lambda )V(\lambda )d\lambda }{\int _{0}^{\infty }I(\lambda )V(\lambda )d\lambda }}

где:

$I(\lambda )$ - спектральный поток излучения или интенсивность стандартного источника света (неуточненная величина).
$T(\lambda )$ - спектральное пропускание фильтра
$V(\lambda )$ - функция светоотдачи

Светопропускание не зависит от величины потока или интенсивности стандартного источника света, используемого для его измерения, и является безразмерной величиной.

Закон Бера – Ламберта

По определению внутреннее пропускание связано с оптической толщиной и поглощением как

T=e^{-\tau }=10^{-A},

где

τ – оптическая толщина;
А – поглощение.

Закон Бера -Ламберта гласит, что для веществ, ослабляющих N в образце материала,

T=e^{-\sum _{i=1}^{N}\sigma _{i}\int _{0}^{\ell }n_{i}(z)\mathrm {d} z}=10^{-\sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}\int _{0}^{\ell }c_{i}(z)\mathrm {d} z},

или, что эквивалентно, что

\tau =\sum _{i=1}^{N}\tau _{i}=\sum _{i=1}^{N}\sigma _{i}\int _{0}^{\ell }n_{i}(z)\,\mathrm {d} z,

A=\sum _{i=1}^{N}A_{i}=\sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}\int _{0}^{\ell }c_{i}(z)\,\mathrm {d} z,

где

σ _i — сечение затухания ослабляющего вещества i в образце материала;
n _i — плотность числа ослабляющих частиц i в образце материала;
ε _i — молярный коэффициент ослабления ослабляющего вещества i в образце материала;
c _i — количественная концентрация ослабляющего вещества i в образце материала;
ℓ — длина пути луча света через образец материала.

Сечение затухания и молярный коэффициент затухания связаны соотношением

\varepsilon _{i}={\frac {\mathrm {N_{A}} }{\ln {10}}}\,\sigma _{i},

а числовая плотность и количественная концентрация -

c_{i}={\frac {n_{i}}{\mathrm {N_{A}} }},

где N _A — постоянная Авогадро .

В случае равномерного затухания эти соотношения принимают вид ^[4]

T=e^{-\sum _{i=1}^{N}\sigma _{i}n_{i}\ell }=10^{-\sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}c_{i}\ell },

или эквивалентно

\tau =\sum _{i=1}^{N}\sigma _{i}n_{i}\ell ,

A=\sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}c_{i}\ell .

Случаи неравномерного в приложениях науки об атмосфере и теории радиационной защиты ослабления встречаются , например, .

Другие радиометрические коэффициенты

Коэффициенты радиометрии
v
т
и
Количество		единицы СИ	Примечания
Имя	Сим.	единицы СИ	Примечания
Полусферическая излучательная способность	$е$	—	Светимость поверхности , разделенная на яркость черного тела, имеющего ту же температуру, что и эта поверхность.
Спектральная полусферическая излучательная способность	$н эн$ $л е$	—	Спектральная яркость поверхности , разделенная на спектральную яркость черного тела при той же температуре, что и эта поверхность.
Направленная излучательная способность	$ох ох$	—	Излучение излучаемое поверхностью , , разделенное на излучение черного тела, имеющего ту же температуру, что и эта поверхность.
Спектральная направленная излучательная способность	$е О, н$ $е О, я$	—	Спектральное излучение излучаемое поверхностью , , разделенное на излучение черного тела, имеющего ту же температуру, что и эта поверхность.
Полусферическое поглощение	$А$	—	Лучистый поток, , деленный поглощаемый поверхностью на поток, полученный этой поверхностью. Это не следует путать с « поглощением ».
Спектральное полусферическое поглощение	$н $ $А л$	—	Спектральный поток, , разделенный поглощаемый поверхностью на поток, полученный этой поверхностью. Это не следует путать со « спектральным поглощением ».
Направленное поглощение	$Ом $	—	Излучение, , разделенное поглощаемое поверхностью на излучение, падающее на эту поверхность. Это не следует путать с « поглощением ».
Спектрально-направленное поглощение	$О, н$ $О, я$	—	Спектральное излучение, , разделенное поглощаемое поверхностью на спектральное излучение, падающее на эту поверхность. Это не следует путать со « спектральным поглощением ».
Полусферическая отражательная способность	$Р$	—	Лучистый поток, , разделенный отраженный поверхностью на поток, полученный этой поверхностью.
Спектральная полусферическая отражательная способность	$Р н$ $Р λ$	—	Спектральный поток, , разделенный отраженный поверхностью на поток, полученный этой поверхностью.
Направленное отражение	$Р Ом$	—	Сияние отраженное поверхностью , , разделенное на сияние, полученное этой поверхностью.
Спектральное направленное отражение	$R Ом, н$ $Р Ом, л$	—	Спектральное излучение отраженное поверхностью , , разделенное на излучение, полученное этой поверхностью.
Полусферический коэффициент пропускания	$Т$	—	Лучистый поток, , разделенный передаваемый поверхностью на поток, полученный этой поверхностью.
Спектральное полусферическое пропускание	$Т ν$ $Т λ$	—	Спектральный поток передаваемый поверхностью , , деленный на поток, принимаемый этой поверхностью.
Направленный коэффициент пропускания	$Т Ом$	—	Излучение, , деленное передаваемое поверхностью на излучение, полученное этой поверхностью.
Спектральный направленный коэффициент пропускания	$Т О, н$ $Т Ом, л$	—	Спектральное излучение передаваемое поверхностью , , деленное на излучение, полученное этой поверхностью.
Полусферический коэффициент затухания	$м$	м ⁻¹	Лучистый поток поглощается и рассеивается на объем на единицу длины, деленный на поток, полученный этим объемом.
Спектральный полусферический коэффициент ослабления	$м н$ $м л$	м ⁻¹	Спектральный поток излучения, поглощаемый и рассеиваемый, определяется объемом на единицу длины, деленным на поток, полученный этим объемом.
Коэффициент направленного затухания	$м Ох$	м ⁻¹	Излучение поглощается и рассеивается на объем на единицу длины, деленный на количество, полученное этим объемом.
Спектральный коэффициент направленного затухания	$м Ох, н$ $м Ом, л$	м ⁻¹	Спектральное излучение, поглощаемое и рассеиваемое на объем на единицу длины, деленное на излучение, полученное этим объемом.

См. также

Ссылки

^ «Справочник по проектированию радиоэлектронной борьбы и радиолокационных систем» . Архивировано из оригинала 13 сентября 2001 года. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Интернет-исправленная версия: (2006–) « Пропускание ». два : 10.1351/goldbook.T06484
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д «Теплоизоляция. Теплопередача излучением. Физические величины и определения» . ИСО 9288:1989 . ИСО Каталог . 1989 год . Проверено 15 марта 2015 г.
^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) « Закон Бера – Ламберта ». два : 10.1351/goldbook.B00626

[1] «Справочник по проектированию радиоэлектронной борьбы и радиолокационных систем» . Архивировано из оригинала 13 сентября 2001 года. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )

[GoldBook-2] ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Интернет-исправленная версия: (2006–) « Пропускание ». два : 10.1351/goldbook.T06484

[ISO_9288-1989-3] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д «Теплоизоляция. Теплопередача излучением. Физические величины и определения» . ИСО 9288:1989 . ИСО Каталог . 1989 год . Проверено 15 марта 2015 г.

[GoldBook2-4] ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) « Закон Бера – Ламберта ». два : 10.1351/goldbook.B00626

[1]

[2]

[3]

[4]