Показатель ослабления

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Показатель ослабления
Размерность

L−1

Единицы измерения
СИ

м−1

СГС

см−1

Примечания

скалярная величина

Показа́тель ослабле́ния (показатель экстинкции) — величина, обратная расстоянию, на котором поток излучения, образующего параллельный пучок, уменьшается за счет поглощения и рассеяния в среде в некоторое заранее оговоренное число раз. В принципиальном плане степень ослабления потока излучения в данном определении можно выбирать любой, однако в научно-технической, справочной и нормативной литературе и в целом на практике используются два значения степени ослабления: одно, равное 10, и другое — числу е. В общем случае показатель ослабления равен сумме показателя поглощения и показателя рассеяния[1].

Десятичный показатель ослабления[править | править код]

Если в определении показателя ослабления степень ослабления выбрана равной 10, то получающийся в результате показатель ослабления [2] называют десятичным. В этом случае расчет производится по формуле:

где  — поток излучения на входе в среду,  — поток излучения после прохождения им в среде расстояния .

Соответственно выражение для в таком случае принимает вид вид:

В дифференциальной форме его можно записать так:

Здесь  — изменение потока излучения после прохождения им слоя среды с малой толщиной .

Десятичный показатель ослабления удобно использовать при выполнении оптотехнических расчетов, в частности, для определения коэффициентов пропускания оптических систем. Именно такая форма показателя ослабления используется в справочной литературе, касающейся свойств бесцветных оптических стекол[3].

Натуральный показатель ослабления[править | править код]

При использовании в определении показателя ослабления числа е получают показатель ослабления [2], называемый натуральным. Расчет при этом производится в соответствии с формулой:

Натуральный и десятичный показатели поглощения связаны друг с другом соотношением или приближенно . С участием натурального показателя выражение для принимает вид:

Его вид в дифференциальной форме таков:

Уравнения с участием натурального показателя ослабления имеют более компактный вид, чем в случае использования десятичного показателя поглощения, и не содержат имеющего искусственное происхождение множителя ln(10). Поэтому в научных исследованиях фундаментального характера чаще предпочитают использовать натуральный показатель ослабления.

Единицы измерения[править | править код]

В рамках Международной системы единиц (СИ) выбор единиц измерения определяется соображениями удобства и сложившимися традициями. Наиболее широко используются обратные сантиметры (см−1) и обратные метры (м−1).

После создания оптических материалов с экстремально низким потерями и последовавшего вслед за этим развитием волоконной оптики в качестве единицы измерения показателя ослабления стали использовать дБ/км (dB/km). В этом случае расчет значений показателя ослабления производится по формуле:

где выражается в км.

Таким образом, дБ/км является в 106 раз более мелкой единицей, чем см−1. Соответственно, если показатель ослабления материала равен 1 дБ/км, то это означает, что его десятичный показатель ослабления равен 10−6 см−1.

Об особенностях терминологии[править | править код]

Наличие близких по звучанию терминов приводит к широко распространенным неточностям и ошибкам в их употреблении и возникающим вследствие этого недоразумениям. Наиболее часто происходит смешение понятий в таких парах различных по смыслу терминов:

Ситуация усугубляется различиями в терминологии, используемой в русско- и англоязычной литературе. В частности, недоразумения происходят из-за того, что в русском языке эквивалентом для «Attenuation coefficient» является не созвучный ему «Коэффициент ослабления», а «Показатель ослабления». Аналогично, эквивалентом английского «Absorption coefficient» является не Коэффициент поглощения, а термин «Показатель поглощения».

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Ослабления показатель // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 475. — 672 с. — 48 000 экз. — ISBN 5-85270-019-3.
  2. 1 2 Обозначения соответствуют рекомендованным в ГОСТ 26148-84 и ГОСТ 7601—78.
  3. Бесцветное оптическое стекло СССР. Каталог. Под ред. Петровского Г. Т. — М: Дом оптики, 1990. — 131 с. — 3000 экз.

Литература[править | править код]

  • ГОСТ 26148—84. Фотометрия. Термины и определения. — М: Издательство стандартов, 1984. — 24 с.
  • ГОСТ 7601—78. Физическая оптика. Термины, буквенные обозначения и определения основных величин. — М: Издательство стандартов, 1999. — С. 7.
  • Физический энциклопедический словарь. — М: Советская энциклопедия, 1984. — С. 502.
  • Физическая энциклопедия. — М: 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. — М: Дом оптики, 1990. — 229 с. — 1500 экз.