Показатель рассеяния

Показатель рассеяния
Показатель рассеяния
r, r'
Размерность

L−1

Единицы измерения
СИ

м−1

СГС

см−1

Примечания

скалярная величина

Показа́тель расе́яния — величина, обратная расстоянию, на котором поток монохроматического излучения, распространяющегося в среде в виде параллельного пучка, уменьшается вследствие рассеяния в среде в 10 (десятичный показатель рассеяния) или в е (натуральный показатель рассеяния) раз.

Содержание

Десятичный показатель рассеяния

Десятичный показатель рассеяния  r[1] определяется в соответствии с формулой:

 r = \frac{1}{l}\log_{10}\left( \frac{\Phi_0}{\Phi(l)}\right),

где \Phi_0 — поток излучения на входе в среду, \Phi(l) — поток излучения после прохождения им в рассеивающей среде расстояния l.

Соответственно поток излучения при распространении его в рассеивающей среде в таком случае описывается выражением:

\Phi(l) = \Phi_0 10^{-rl}.

В дифференциальной форме его можно записать так:

d\Phi = -\ln(10)r\Phi(l)dl.

Здесь d\Phi — изменение поток излучения, после прохождения им слоя среды с малой толщиной dl.

Десятичный показатель рассеяния удобно использовать при выполнении оптотехнических расчетов, в частности для определения коэффициентов пропускания оптических систем.

Натуральный показатель рассеяния

Натуральный показатель рассеяния r'[1] рассчитывается в соответствии с формулой:

 r' = \frac{1}{l}\ln\left( \frac{I_0}{I(l)}\right).

Натуральный и десятичный показатели рассеяния связаны друг с другом соотношением  r' =\ln(10)r или приближенно  r'\approx2.303r. При использовании натурального показателя рассеяния зависимость потока излучения от расстояния, пройденного излучением в рассеивающей среде, описывается выражением:

\Phi(l) = \Phi_0 e^{-r'l}.

Его вид в дифференциальной форме таков:

d\Phi = -r'\Phi(l)dl.

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

Единицы измерения

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 низкими потерями и последовавшего вслед за этим развитием волоконной оптики в качестве единицы измерения показателя рассеяния стали использовать дБ/км (dB/km). В этом случае расчет значений показателя рассеяния производится по формуле:

 r[dB/km] = \frac{10}{l}\log_{10}\left( \frac{\Phi_0}{\Phi(l)}\right), где l выражается в км.

Таким образом, дБ/км в 106 раз меньше, чем см−1. Соответственно, если показатель рассеяния материала равен 1 дБ/км, то это означает, что его десятичный показатель рассеяния равен 10−6 см−1.

Примеры значений

Показатель рассеяния является важной характеристикой оптических материалов. В таблице приведены значения десятичных показателей рассеяния некоторых бесцветных оптических стекол основных типов для спектральной линии e, то есть на длине волны 546 нм[2].

Тип и марка стекла Десятичный показатель рассеяния r.105, см−1
Легкий крон ЛК3
1,5
Крон К8
0,8
Тяжелый крон ТК4
2,5
Сверхтяжелый крон СТК3
3,2
Баритовый флинт БФ8
3,0
Флинт Ф4
8,7
Тяжелый флинт ТФ4
18,0
Особый флинт ОФ1
5,7

См. также

Примечания

  1. 1 2 Обозначения соответствуют рекомендованным в ГОСТ 26148-84 и ГОСТ 7601—78.
  2. ГОСТ 13659-78. Стекло оптическое бесцветное. Физико-химические характеристики. Основные параметры. — М: Издательство стандартов, 1999. — 27 с.

Литература

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. 625.

Физическая энциклопедия. — М: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 4. — С. 283. — ISBN 5-85270-087-8.


Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Показатель рассеяния" в других словарях:

  • показатель рассеяния — (r) [ГОСТ 7601 78] [ГОСТ 26148 84] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Обобщающие термины фотометрические параметры и характеристики веществ, сред и тел EN linear diffusion coefficient DE Streuungskoeffizient FR coefficient de… …   Справочник технического переводчика

  • натуральный показатель рассеяния — (r') Величина, обратная расстоянию, на котором поток излучения, образующего параллельный пучок, ослабляется в e раз (основание натуральных логарифмов) в результате рассеяния в среде. [ГОСТ 7601 78] Тематики оптика, оптические приборы и… …   Справочник технического переводчика

  • Показатель ослабления — Размерность L−1 Единицы измерения СИ м−1 СГС см …   Википедия

  • РАССЕЯНИЯ ПОКАЗАТЕЛЬ — величина, обратная расстоянию, на котором поток излучения, образующего параллельный световой пучок, ослабляется в результате рассеяния в среде в 10 раз или в е раз …   Большой Энциклопедический словарь

  • РАССЕЯНИЯ ПОКАЗАТЕЛЬ — среды в оптике, величина, обратная расстоянию, на к ром поток излучения в виде параллельного пучка лучей ослабляется за счёт рассеяния света в среде в 10 (десятичный Р. п.) или в е (натуральный Р. п.) раз. Р. п. существенно зависит от l, (частоты …   Физическая энциклопедия

  • РАССЕЯНИЯ СВЕТА ПОКАЗАТЕЛЬ — величина, обратная расстоянию, на к ром поток излучения в виде параллельного пучка лучей ослабляется за счёт рассеяния света в среде в 10 (десятичный Р. с. п.) или в е (натуральный Р. с. п.) раз. Р. с. п. существенно зависит от длины волны света… …   Физическая энциклопедия

  • показатель направленного рассеяния — (r(Θ, )) [ГОСТ 7601 78] [ГОСТ 26148 84] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Обобщающие термины фотометрические параметры и характеристики веществ, сред и тел EN directional diffusion coefficient DE gerichteter… …   Справочник технического переводчика

  • показатель вынужденного испускания — (f) Величина, обратная расстоянию, на котором поток излучения, образующего параллельный пучок в веществе с ΔN<0 без рассеяния и поглощения, усиливается в 10 раз. [ГОСТ 7601 78] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Обобщающие… …   Справочник технического переводчика

  • показатель усиления — (g) Величина, обратная расстоянию, на котором поток излучения, образующего параллельный пучок в веществе с ΔN<0, усиливается в 10 раз в результате совместного действия поглощения, усиления и рассеяния в веществе. [ГОСТ 7601 78] Тематики… …   Справочник технического переводчика

  • рассеяния показатель — величина, обратная расстоянию, на котором поток излучения, образующего параллельный световой пучок, ослабляется в результате рассеяния в среде в 10 раз или в е раз. * * * РАССЕЯНИЯ ПОКАЗАТЕЛЬ РАССЕЯНИЯ ПОКАЗАТЕЛЬ, величина, обратная расстоянию,… …   Энциклопедический словарь

Книги

Другие книги по запросу «Показатель рассеяния» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»