Коэффициент поглощения (оптика)

Коэффициент поглощения (оптика)
$\alpha$
Размерность	безразмерная
Примечания
скалярная величина

Коэффицие́нт поглоще́ния — безразмерная физическая величина, характеризующая способность тела поглощать падающее на него излучение. В качестве буквенного обозначения используется греческая $\alpha$^[1].

Определения

Численно коэффициент поглощения равен отношению потока излучения $\Phi$, поглощенного телом, к потоку излучения $\Phi_0$, упавшего на тело^[1][2]:

$\alpha = \frac{\Phi}{\Phi_0}.$

Сумма коэффициента поглощения и коэффициентов отражения, пропускания и рассеяния равна единице. Это утверждение следует из закона сохранения энергии.

В тех случаях, когда спектр падающего излучения настолько узок, что излучение можно считать монохроматическим, говорят о монохроматическом коэффициенте поглощения. Другое используемое в таких обстоятельствах наименование, имеющее то же значение, — поглощательная способность^[3] тела.

Если спектр падающего на тело излучения широк, то соответствующий коэффициент поглощения называют интегральным.

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

Коэффициент внутреннего поглощения $\alpha_i$

В бо́льшей степени характеризует способность поглощать излучение материалами, а не телами. Соответственно, в отличие от коэффициента поглощения в его определении используется не падающий на поверхность тела поток $\Phi_0$, а поток $\Phi_{in}$, прошедший через входную поверхность тела.

Таким образом, коэффициент внутреннего поглощения $\alpha_i$ определяется из соотношения^[1]:

$\alpha_i = \frac{\Phi}{\Phi_{in}}.$

Поток $\Phi_{in}$ при этом связан с $\Phi_0$ равенством:

$\Phi_{in}=(1-\rho)\Phi_0,$

где $\rho$ — коэффициент отражения.

В общем случае, при распространении параллельного пучка излучения в среде, где одновременно имеет место поглощение и рассеяние излучения, коэффициент внутреннего поглощения связан с натуральными показателями поглощения $a'$ и рассеяния $r'$ соотношением:

$\alpha_i =\frac{a'}{a'+r'}\left[1-e^{-(a'+r')l}\right],$

где $l$ — расстояние, пройденное излучением в среде.

См. также

• Показатель поглощения
• Коэффициент отражения
• Коэффициент рассеяния
• Коэффициент ослабления
• Коэффициент пропускания

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} ГОСТ 26148—84. Фотометрия. Термины и определения.
2. ↑ Статья «Коэффициент поглощения» в Физической энциклопедии
3. ↑ Статья «Поглощательная способность» в Физической энциклопедии