Absorptionshastighet

Absorptionshastighet
$a, a'$
Dimensionera	L −1
Enheter
SI	1m
GHS	1/cm
Anteckningar
skalär

Absorptionsindexet är det reciproka avståndet vid vilket flödet av monokromatisk strålning , som bildar en parallell stråle, minskar som ett resultat av absorption i mediet med ett visst förutbestämt antal gånger. I princip kan graden av dämpning av strålningsflödet i denna definition väljas av vilken som helst, men i den vetenskapliga, tekniska, referens- och regulatoriska litteraturen och i allmänhet i praktiken är två värden på graden av dämpning används: en lika med 10, och den andra - talet e .

Decimal Absorption Rate

Om dämpningsgraden väljs till 10 i definitionen av absorptionsindex, så kallas det resulterande absorptionsindexet [1] som decimal. I det här fallet görs beräkningen enligt formeln: $a$

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

var är strålningsflödet vid ingången till mediet, är strålningsflödet efter att det har passerat sträckan i det absorberande mediet . $\Phi _{0}$ $\Phi (l)$ $l$

Följaktligen har Bouguer-Lambert-Beer-lagen i detta fall formen:

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

I differentiell form kan det skrivas så här:

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

Här är förändringen i strålningsflödet efter att det passerat genom ett medelstort lager med en liten tjocklek . Eftersom det initialt antas att dämpningen av strålning sker endast på grund av absorption, representerar minskningen av strålningsflödet samtidigt den effekt som tas emot av mediet. $d\Phi$ $dl$ $d\Phi$

Decimalabsorptionsindexet är bekvämt att använda när man utför optotekniska beräkningar, i synnerhet för att bestämma transmissionskoefficienterna för optiska system.

Naturlig absorptionshastighet

När det används för att bestämma absorptionsindex för talet e kallas absorptionsindex [1] naturligt. Beräkningen utförs i enlighet med formeln: $a'$

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

Naturliga och decimala absorptionshastigheter är relaterade till varandra med ett förhållande eller ungefär . Med deltagande av det naturliga absorptionsindexet tar Bouguer-Lambert-Beer-lagen formen: $a'=\ln(10)a$ $a'\ungefär 2.303a$

\Phi (l)=\Phi _{o}e^{{-a'l}}.

Dess differentialform är följande:

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

All strålenergi som går förlorad på grund av absorption tas emot av mediet. Därför är det sant för den kraft som mediet tar emot: $P$

dP=a'\Phi(l)dl,

varifrån visar det sig: $a'$

a'={\frac {dP}{{\Phi }dl)).

Från den sista jämlikheten följer en viktig egenskap hos det naturliga absorptionsindexet, som också kan uppfattas som dess alternativa definition: det naturliga absorptionsindexet är lika med det relativa värdet av den effekt som absorberas av ett materiallager med liten enhetstjocklek när strålningen faller på det.

Ekvationer som involverar den naturliga absorbansen har en mer kompakt form än när man använder decimalabsorbansen och innehåller inte den artificiella faktorn ln(10). Därför används huvudsakligen det naturliga absorptionsindexet i vetenskapliga studier av grundläggande karaktär, särskilt de som rör interaktionen mellan strålning och materia.

Måttenheter

Inom ramen för International System of Units (SI) bestäms valet av måttenheter av bekvämlighetsöverväganden och etablerade traditioner. De mest använda är omvända centimeter (cm −1 ) och omvända meter (m −1 ). För relativt stora absorptionsvärden används reciproka millimeter [2] .

Med tillkomsten av extremt lågabsorberande optiska material och den efterföljande utvecklingen av fiberoptik , har dB /km (dB/km) använts som enhet för absorbans . I det här fallet beräknas absorptionsindexvärdena med formeln:

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

var uttrycks i km. $l$

Alltså är dB/km 10 6 gånger finare än cm −1 . På motsvarande sätt, om ett materials absorptionsindex är 1 dB/km, betyder det att dess decimala absorptionsindex är 10 −6 cm −1 .

Om terminologins egenheter

Närvaron av termer med liknande klingande leder till utbredda felaktigheter och fel i deras användning och resulterande missförstånd. Oftast finns det en förvirring av begrepp i sådana termpar med olika betydelser:

Absorptionshastighet och dämpningshastighet
Absorptionshastighet och absorptionskoefficient
Dämpningsindex och dämpningsfaktor
Decimalabsorptions- och dämpningshastigheter och deras naturliga motsvarigheter

Situationen förvärras av skillnader i terminologi som används i rysk och engelsk litteratur. I synnerhet uppstår missförstånd på grund av det faktum att motsvarigheten för " Dämpningskoefficient " på ryska inte är " Dämpningskoefficient " i överensstämmelse med det, utan " Dämpningsindex ". På liknande sätt är motsvarigheten till den engelska " Absorption coefficient " inte absorptionskoefficienten, utan termen "Absorption index".

Se även

Anteckningar

↑ 1 2 Beteckningar motsvarar de som rekommenderas i GOST 26148-84 och GOST 7601-78.
↑ Färgat optiskt glas och specialglas. Katalog. Ed. Petrovsky G.T. - M . : House of Optics, 1990. - 229 s. - 1500 exemplar.

Litteratur

GOST 26148-84. Fotometri. Termer och definitioner. . - M . : Publishing house of standards, 1984. - 24 sid.
GOST 7601-78. Fysisk optik. Termer, bokstavsbeteckningar och definitioner av baskvantiteter . - M . : Publishing house of standards, 1999. - 16 sid.
Absorptionsindex // Physical Encyclopedia / Kap. ed. A. M. Prokhorov . - M. : Great Russian Encyclopedia , 1992. - T. 3. Magnetoplasma-kompressor - Poyntings teorem. - S. 661. - 672 sid. - 48 000 exemplar. — ISBN 5-85270-019-3 .
Absorptionshastighet // Physical Encyclopedic Dictionary / Kap. ed. A. M. Prokhorov . - M .: Soviet Encyclopedia , 1984. - S. 555 . — 944 sid.
Färglöst optiskt glas från Sovjetunionen. Katalog. Ed. G.T. Petrovsky . - M . : House of Optics, 1990. - 131 sid. - 3000 exemplar.