Vaimennusindeksi

Vaimennusindeksi
$\mu ,\mu '$
Ulottuvuus	L -1
Yksiköt
SI	m −1
GHS	cm -1
Huomautuksia
skalaari

Vaimennusindeksi ( extinction index ) on käänteisluku etäisyydelle, jolla säteilyvuo , joka muodostaa yhdensuuntaisen säteen, pienenee väliaineessa tapahtuvan absorption ja sironnan vuoksi tietyn ennalta määrätyn määrän kertoja. Periaatteessa säteilyvuon vaimennusaste tässä määritelmässä voidaan valita millä tahansa, mutta tieteellisessä, teknisessä, viite- ja sääntelykirjallisuudessa ja yleensä käytännössä kaksi vaimennusasteen arvoa ovat käytetty: yksi on 10, ja toinen - numero e . Yleensä vaimennusindeksi on yhtä suuri kuin absorptioindeksin ja sirontaindeksin summa [1] .

Desimaalivaimennus

Jos vaimennussuhteeksi valitaan vaimennusindeksin määritelmässä 10, niin tuloksena olevaa vaimennusindeksiä [2] kutsutaan desimaaliluvuksi. Tässä tapauksessa laskenta suoritetaan kaavan mukaan: $\mu$

\mu ={\frac {1}{l}}\log _{10}\left({\frac {\Phi _{0}}{\Phi (l)))\right),

missä on säteilyvuo väliaineen sisäänkäynnissä, on säteilyvuo sen jälkeen, kun se on ohittanut etäisyyden väliaineessa . $\Phi _{0}$ $\Phi (l)$ $l$

Vastaavasti ilmaisu for tässä tapauksessa on muotoa: $\Phi (l)$

\Phi (l)=\Phi _{0}10^{-\mu l}.

Differentiaalimuodossa se voidaan kirjoittaa seuraavasti:

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

Tässä on muutos säteilyvuossa sen jälkeen, kun se kulkee keskipaksuisen kerroksen läpi . $d\Phi$ $dl$

Desimaalivaimennusindeksiä on kätevä käyttää optoteknisiä laskelmia suoritettaessa, erityisesti optisten järjestelmien lähetyskertoimien määrittämisessä. Tätä vaimennusindeksin muotoa käytetään värittömien optisten lasien ominaisuuksia koskevassa viitekirjallisuudessa [3] .

Luonnollinen vaimennusnopeus

Vaimennusindeksin määrittelyssä käytettynä luku e saadaan vaimennusindeksiksi [2] , jota kutsutaan luonnolliseksi. Laskenta suoritetaan seuraavan kaavan mukaan: $\mu'$

\mu '={\frac {1}{l}}\ln \left({\frac {\Phi _{0}}{\Phi (l)))\right).

Luonnolliset ja desimaaliabsorptionopeudet liittyvät toisiinsa suhteessa tai suunnilleen . Luonnollisen indikaattorin kanssa ilmaisu saa muodon: $\mu '=\ln(10)\mu$ $\mu '\noin 2.303\mu$ $\Phi (l)$

\Phi (l)=\Phi _{0}e^{-\mu 'l}.

Sen differentiaalinen muoto on seuraava:

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

Yhtälöt, jotka sisältävät luonnollisen vaimennusindeksin, ovat kompaktimpia kuin desimaaliekstinktioindeksiä käyttävät yhtälöt eivätkä sisällä keinotekoista tekijää ln(10). Siksi perustavanlaatuisessa tieteellisessä tutkimuksessa käytetään useammin luonnollista vaimennusindeksiä.

Mittayksiköt

Kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) puitteissa mittayksiköiden valinta määräytyy mukavuusnäkökohtien ja vakiintuneiden perinteiden perusteella. Yleisimmin käytettyjä ovat käänteiset senttimetrit (cm −1 ) ja käänteismetrit (m −1 ).

Äärimmäisen pienihäviöisten optisten materiaalien ja sitä seuranneen kuituoptiikan kehityksen myötä vaimennuksen yksikkönä on käytetty dB /km (dB/km) . Tässä tapauksessa vaimennusindeksin arvot lasketaan kaavalla:

\mu [dB/km]={\frac {10}{l}}\log _{10}\left({\frac {\Phi _{0}}{\Phi (l)))\ oikein),

missä ilmaistaan kilometreinä. $l$

Siten dB/km on 10 6 kertaa hienompi kuin cm −1 . Vastaavasti, jos materiaalin vaimennuskerroin on 1 dB/km, niin tämä tarkoittaa, että sen desimaalivaimennuskerroin on 10 −6 cm −1 .

Terminologian erityispiirteistä

Samalla kuulostavien termien esiintyminen johtaa laajalle levinneisiin epätarkkuuksiin ja virheisiin niiden käytössä ja niistä aiheutuviin väärinkäsityksiin. Useimmiten käsitteet sekoitetaan sellaisissa termipareissa, joilla on eri merkitys:

Absorptionopeus ja vaimennusnopeus
Absorptionopeus ja absorptiokerroin
Vaimennusindeksi ja vaimennuskerroin
Desimaalien absorptio- ja vaimennusnopeudet ja niiden luonnolliset vastineet

Tilannetta pahentavat venäläisen ja englanninkielisen kirjallisuuden terminologian erot. Väärinkäsityksiä syntyy erityisesti siitä syystä, että venäjäksi " Vaimennuskertoimen " vastine ei ole sen kanssa samanlainen "Vaimennuskerroin", vaan "Vaimennusindeksi". Samoin englanninkielisen " absorptiokertoimen " vastine ei ole absorptiokerroin , vaan termi " absorptiokerroin ".

Katso myös

Muistiinpanot

↑ Vaimennuksen ilmaisin // Physical Encyclopedia / Ch. toim. A. M. Prokhorov . - M .: Suuri venäläinen tietosanakirja , 1992. - T. 3. - S. 475. - 672 s. - 48 000 kappaletta. — ISBN 5-85270-019-3 .
↑ 1 2 Nimitykset vastaavat standardeissa GOST 26148-84 ja GOST 7601-78 suositeltuja.
↑ Neuvostoliiton väritön optinen lasi. Luettelo. Ed. Petrovski G.T. - M . : House of Optics, 1990. - 131 s. - 3000 kappaletta.

Kirjallisuus

GOST 26148-84. Fotometria. Termit ja määritelmät. - M . : Publishing House of Standards, 1984. - 24 s.

GOST 7601-78. Fyysinen optiikka. Termit, kirjainmerkit ja perussuureiden määritelmät. - M . : Publishing House of Standards, 1999. - S. 7.

Fyysinen tietosanakirja . - M .: Neuvostoliiton tietosanakirja, 1984. - S. 502 .

Fyysinen tietosanakirja. - M . : Great Russian Encyclopedia, 1992. - T. 3. - S. 475. - ISBN 5-85270-034-7 .

Värillinen optinen lasi ja erikoislasit. Luettelo. Ed. Petrovski G.T. - M . : House of Optics, 1990. - 229 s. - 1500 kappaletta.