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[1].

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 и после прохождения:

В этом случае коэффициент ослабления связан с коэффициентом пропускания соотношением

а с оптической плотностью  — уравнением

Если интересует отражённое излучение, то коэффициент ослабления определяется как отношение потоков излучения до и после отражения:

В этом случае коэффициент ослабления связан с коэффициентом отражения соотношением:

В общем случае значение коэффициента ослабления 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 или соответственно.

Спектр ослабления для слоистой среды

править

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

править

Примечания

править
  1. ГОСТ 26148—84. Фотометрия. Термины и определения. Дата обращения: 28 ноября 2020. Архивировано из оригинала 16 марта 2020 года.