Csillapítási index

Csillapítási index
$\mu ,\mu '$
Dimenzió	L −1
Egységek
SI	m −1
GHS	cm −1
Megjegyzések
skalár

A csillapítási index ( extinction index ) annak a távolságnak a reciproka, amelynél a párhuzamos nyalábot képező sugárzási fluxus bizonyos előre meghatározott számú alkalommal csökken a közegben történő abszorpció és szórás következtében. A sugárzási fluxus csillapításának mértéke ebben a meghatározásban elvileg tetszőlegesen megválasztható, azonban a tudományos, műszaki, referencia és szabályozási irodalomban és általában a gyakorlatban a csillapítás mértékének két értéke: használt: az egyik egyenlő 10, a másik pedig az e szám . Általában a csillapítási index egyenlő az abszorpciós index és a szórási index összegével [1] .

Tizedes csillapítás

Ha a csillapítási arányt 10-re választjuk a csillapítási index definíciójában, akkor a kapott csillapítási indexet [2] decimálisnak nevezzük. Ebben az esetben a számítás a következő képlet szerint történik: $\mu$

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

ahol a sugárzási fluxus a közeg bejáratánál, az a sugárzási fluxus, miután meghaladta a távolságot a közegben . $\Phi _{0}$ $\Phi (l)$ $l$

Ennek megfelelően a for kifejezés ebben az esetben a következő formában jelenik meg: $\Phi (l)$

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

Differenciál formában a következőképpen írható fel:

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

Itt látható a sugárzási fluxus változása, miután áthalad egy kis vastagságú közepes rétegen . $d\Phi$ $dl$

A decimális csillapítási index kényelmesen használható optotechnikai számítások végzésekor, különösen az optikai rendszerek átviteli együtthatóinak meghatározásához. A csillapítási indexnek ezt a formáját használják a színtelen optikai üvegek tulajdonságaira vonatkozó referenciairodalomban [3] .

Természetes csillapítási sebesség

A csillapítási index definíciójában használva az e számot természetes csillapítási indexnek nevezzük [2] . A számítás a következő képlet szerint történik: $\mu'$

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

A természetes és decimális abszorpciós arányok arányban vagy hozzávetőlegesen viszonyulnak egymáshoz . Egy természetes indikátor részvételével a for kifejezés a következőképpen alakul: $\mu '=\ln(10)\mu$ $\mu '\approx 2.303\mu$ $\Phi (l)$

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

Különbségi formája a következő:

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

A természetes csillapítási indexet tartalmazó egyenletek kompaktabbak, mint a decimális extinkciós indexet használók, és nem tartalmazzák az ln(10) mesterséges tényezőt. Ezért a fundamentális jellegű tudományos kutatásokban gyakrabban részesítik előnyben a természetes csillapítási indexet.

Mértékegységek

A Nemzetközi Mértékegységrendszer (SI) keretein belül a mértékegységek megválasztását a kényelmi szempontok és a kialakult hagyományok határozzák meg. A legszélesebb körben használt inverz centiméter (cm -1 ) és inverz méter (m -1 ).

A rendkívül alacsony veszteségű optikai anyagok megjelenésével és a száloptika ezt követő fejlődésével a dB /km (dB/km) mértékegységet használták a csillapítás mértékegységeként . Ebben az esetben a csillapítási index értékeit a következő képlet segítségével számítjuk ki:

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

ahol km-ben van kifejezve. $l$

Így a dB/km 106 - szor finomabb, mint cm −1 . Ennek megfelelően, ha egy anyag csillapítási tényezője 1 dB/km, akkor ez azt jelenti, hogy a decimális csillapítási tényezője 10 −6 cm −1 .

A terminológia sajátosságairól

A hasonló hangzású kifejezések jelenléte széles körben elterjedt pontatlanságokhoz és hibákhoz vezet használatukban, és ebből eredő félreértésekhez. Leggyakrabban az ilyen, különböző jelentésű kifejezéspárokban a fogalmak összetéveszthetők:

Abszorpciós sebesség és csillapítási sebesség
Abszorpciós sebesség és abszorpciós együttható
Csillapítási index és csillapítási tényező
Tizedes abszorpciós és csillapítási arányok és természetes megfelelőik

A helyzetet súlyosbítja az orosz és az angol szakirodalomban használt terminológiai különbségek. A félreértések különösen abból fakadnak, hogy oroszul a " csillapítási együttható " megfelelője nem a vele egyező "csillapítási együttható", hanem a "csillapítási index". Hasonlóképpen, az angol " abszorpciós együttható " megfelelője nem az abszorpciós együttható , hanem az " abszorpciós együttható " kifejezés.

Lásd még

Jegyzetek

↑ Csillapításjelző // Fizikai enciklopédia / Ch. szerk. A. M. Prohorov . - M .: Nagy Orosz Enciklopédia , 1992. - T. 3. - S. 475. - 672 p. - 48.000 példány. — ISBN 5-85270-019-3 .
↑ 1 2 A megnevezések megfelelnek a GOST 26148-84 és a GOST 7601-78 által ajánlottaknak.
↑ Színtelen optikai üveg a Szovjetunióból. Katalógus. Szerk. Petrovsky G. T. - M . : Optika Háza, 1990. - 131 p. - 3000 példányban.

Irodalom

GOST 26148-84. Fotometria. Kifejezések és meghatározások. - M . : Szabványok Kiadója, 1984. - 24 p.

GOST 7601-78. Fizikai optika. Fogalmak, betűjelek és alapmennyiségek meghatározásai. - M . : Szabványok Kiadója, 1999. - S. 7.

Fizikai enciklopédikus szótár . - M . : Szovjet Enciklopédia, 1984. - S. 502 .

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

Színes optikai üveg és speciális üvegek. Katalógus. Szerk. Petrovsky G. T. - M . : Optika Háza, 1990. - 229 p. - 1500 példány.