Коэффициент ослабления (фотометрия)

Коэффицие́нт ослабле́ния — безразмерная физическая величина, характеризующая степень уменьшения мощности излучения после прохождения им некоторого расстояния в среде или в результате отражения от границы раздела двух сред.

Если речь идёт об излучении, проходящем через оптическую систему, её отдельный элемент или слой оптического материала, то коэффициент ослабления определяется как отношение потоков излучения до $(\Phi _{0})$ и после $(\Phi )$ прохождения:

$K={\frac {\Phi _{0}}{\Phi }}.$

В этом случае коэффициент ослабления связан с коэффициентом пропускания $T$ соотношением

$K={\frac {1}{T}},$

а с оптической плотностью $D$ — уравнением

$K=10^{D}.$

Если интересует отражённое излучение, то коэффициент ослабления определяется как отношение потоков излучения до $(\Phi _{0})$ и после $(\Phi _{r})$ отражения:

$K={\frac {\Phi _{0}}{\Phi _{r}}}.$

В этом случае коэффициент ослабления связан с коэффициентом отражения $\rho$ соотношением:

$K={\frac {1}{\rho }}.$

В общем случае значение коэффициента ослабления $K$ тела зависит как от свойств самого тела, так и от угла падения, спектрального состава и поляризации излучения.

При использовании логарифмических единиц бел или децибел величина коэффициента ослабления, выраженная в этих единицах, рассчитывается по формуле $K_{B}={\mbox{lg}}K$ или $K_{dB}=10{\mbox{lg}}K$ соответственно.

Спектр ослабления для слоистой среды

Для определения параметров слоистой среды (слоистая среда в астрономии – это атмосфера Земли или атмосфера наблюдаемой звезды, в георазведке – недра, в биологии – живые ткани под микроскопом, в промышленности – различные многослойные пленки, в том числе и анизотропные) анализируется, в частности, зависимость коэффициента ослабления от частоты и поляризации падающего электромагнитного излучения.

Такая зависимость называется спектром ослабления.

Параметры среды при известном спектре в общем случае не получается вычислить однозначно (т.н. Обратная задача).

Поэтому, при анализе полученных спектров используют сравнение. Здесь имеет значение «прямая задача» – вычисление спектра при известных (заданных из предположений) параметрах слоистой среды и падающего излучения – которая решается сравнительно легко применением уравнений Максвелла. Методы решения важных частных случаев разработаны в матричной оптике.

Наиболее востребован, в силу простоты решения и высокой скорости получения ответа при допустимой погрешности, один из частных случаев: падение по нормали (плоской электромагнитной волны с заданной поляризацией на одномерную слоистую среду с заданными параметрами).

Вычисление спектра для этого случая реализовано как в коммерческих программных пакетах (CAE), так и в бесплатных веб-интерфейсах (например, «калькулятор Прашкевич»).

См. также

• Коэффициент поглощения
• Коэффициент отражения
• Коэффициент рассеяния
• Коэффициент пропускания