Эффективность материала в передаче лучистой энергии
Пропускание атмосферы Земли на протяжении 1 морской мили на уровне моря (инфракрасная область [1] ). Из-за естественного излучения горячей атмосферы интенсивность излучения отличается от передаваемой части. Пропускание рубина в оптическом и ближнем ИК спектрах. Обратите внимание на две широкие синюю и зеленую полосы поглощения и одну узкую полосу поглощения на длине волны 694 нм, которая является длиной волны рубинового лазера . 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]
Т "=" Φ е т Φ е я , {\ displaystyle T = {\ frac {\ Phi _ {\ mathrm {e} } ^ {\ mathrm {t} } {\ Phi _ {\ mathrm {e} } ^ {\ mathrm {i} }}}, } где
Φ e t — лучистый поток , передаваемый этой поверхностью; Φ e i — 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]
Т ν "=" Φ е , ν т Φ е , ν я , {\ displaystyle T_ {\ nu } = {\ frac {\ Phi _ {\ mathrm {e}, \ nu } ^ {\ mathrm {t} } {\ Phi _ {\ mathrm {e}, \ nu } ^ {\ mathrm {i} }}},} Т λ "=" Φ е , λ т Φ е , λ я , {\displaystyle T_{\lambda }={\frac {\Phi _{\mathrm {e},\lambda }^{\mathrm {t}}}{\Phi _{\mathrm {e},\lambda }^ {\ mathrm {i} }}},} где
Направленный коэффициент пропускания Направленный коэффициент пропускания поверхности, обозначаемый T Ω , определяется как [3]
Т Ом "=" л е , Ом т л е , Ом я , {\ displaystyle T_ {\ Omega } = {\ frac {L _ {\ mathrm {e}, \ Omega } ^ {\ mathrm {t} } {L _ {\ mathrm {e}, \ Omega } ^ {\ mathrm { я} }}},} где
L e,Ω t — излучение , передаваемое этой поверхностью;L e, Ω i — излучение, 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]
Т ν , Ом "=" л е , Ом , ν т л е , Ом , ν я , {\displaystyle T_{\nu,\Omega }={\frac {L_{\mathrm {e},\Omega,\nu }^{\mathrm {t} }}{L_{\mathrm {e},\Omega ,\nu }^{\mathrm {i} }}},} Т λ , Ом "=" л е , Ом , λ т л е , Ом , λ я , {\displaystyle T_{\lambda,\Omega}={\frac {L_{\mathrm {e},\Omega,\lambda }^{\mathrm {t} }}{L_{\mathrm {e},\Omega ,\лямбда }^{\mathrm {i} }}},} где
L e,Ω,ν t — спектральная яркость на частоте, передаваемая этой поверхностью;L e,Ω,ν i — спектральная яркость, воспринимаемая этой поверхностью;L e,Ω,λ t — спектральная яркость на длине волны , передаваемая этой поверхностью;L e, Ω, λ i — спектральная яркость на длине волны, принимаемая этой поверхностью.Закон Бера – Ламберта По определению внутреннее пропускание связано с оптической толщиной и поглощением как
Т "=" е − τ "=" 10 − А , {\displaystyle T=e^{-\tau }=10^{-A},} где
τ – оптическая толщина;А – поглощение.Закон Бера -Ламберта гласит, что для веществ, ослабляющих N в образце материала,
Т "=" е − ∑ я "=" 1 Н σ я ∫ 0 ℓ н я ( я ) д я "=" 10 − ∑ я "=" 1 Н ε я ∫ 0 ℓ с я ( я ) д я , {\displaystyle 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 то же самое, что
τ "=" ∑ я "=" 1 Н τ я "=" ∑ я "=" 1 Н σ я ∫ 0 ℓ н я ( я ) д я , {\displaystyle \tau =\sum _{i=1}^{N}\tau _{i}=\sum _{i=1}^{N}\sigma _{i}\int _{0}^ {\ell }n_{i}(z)\,\mathrm {d} z,} А "=" ∑ я "=" 1 Н А я "=" ∑ я "=" 1 Н ε я ∫ 0 ℓ с я ( я ) д я , {\displaystyle A=\sum _{i=1}^{N}A_{i}=\sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}\int _{0}^{\ell }c_{i}(z)\,\mathrm {d} z,} где
Сечение затухания и молярный коэффициент затухания связаны соотношением
ε я "=" Н А Ин 10 σ я , {\displaystyle \varepsilon _{i}={\frac {\mathrm {N_{A}} {\ln {10}}}\,\sigma _{i},} а числовая плотность и количественная концентрация -
с я "=" н я Н А , {\displaystyle c_{i}={\frac {n_{i}}{\mathrm {N_{A}} }},} где N A — постоянная Авогадро .
В случае равномерного затухания эти соотношения принимают вид [4]
Т "=" е − ∑ я "=" 1 Н σ я н я ℓ "=" 10 − ∑ я "=" 1 Н ε я с я ℓ , {\displaystyle T=e^{-\sum _{i=1}^{N} \sigma _{i}n_{i}\ell }=10^{-\sum _{i=1}^{N }\varepsilon _{i}c_{i}\ell },} или эквивалентно
τ "=" ∑ я "=" 1 Н σ я н я ℓ , {\displaystyle \tau =\sum _{i=1}^{N}\sigma _{i}n_{i}\ell,} А "=" ∑ я "=" 1 Н ε я с я ℓ . {\displaystyle A=\sum _{i=1}^{N} \varepsilon _{i}c_{i}\ell .} Случаи неравномерного ослабления встречаются, например, в приложениях науки об атмосфере и теории радиационной защиты .
Другие радиометрические коэффициенты Смотрите также Рекомендации ^ «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). Исправленная онлайн-версия: (2006–) «Пропускание». дои :10.1351/goldbook.T06484^ abcd «Теплоизоляция. Теплопередача излучением. Физические величины и определения». ИСО 9288:1989 . Каталог ИСО . 1989 год . Проверено 15 марта 2015 г. ^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) «Закон Бера – Ламберта». дои :10.1351/goldbook.B00626