Spridningsindex

Spridningsindex
Dimensionera L −1
Enheter
SI m −1
GHS cm −1
Anteckningar
skalär

Spridningsindexet  är det reciproka avståndet vid vilket flödet av monokromatisk strålning som utbreder sig i ett medium i form av en parallell stråle minskar på grund av spridning i mediet med ett visst förutbestämt antal gånger. I princip kan valfri grad av reduktion av strålningsflödet i denna definition väljas, men i den vetenskapliga, tekniska, referens- och regulatoriska litteraturen och i allmänhet i praktiken används två värden på graden av reduktion: en lika med 10 (decimal spridningsindex), och den andra - talet e (naturligt spridningsindex).

Decimalspridning

Decimalspridningsindexet [1] bestäms enligt formeln:

var  är strålningsflödet vid ingången till mediet,  är strålningsflödet efter att det har passerat sträckan i spridningsmediet .

Följaktligen beskrivs strålningsflödet under dess utbredning i ett spridningsmedium i detta fall med uttrycket:

I differentiell form kan det skrivas så här:

Här  är förändringen i strålningsflödet efter att ha passerat genom ett medelstort lager med liten tjocklek .

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

Naturligt spridningsindex

Det naturliga spridningsindexet [1] beräknas enligt formeln:

Naturliga och decimala spridningsindikatorer är relaterade till varandra med ett förhållande eller ungefär . När man använder det naturliga spridningsindexet beskrivs strålningsflödets beroende av sträckan som strålningen tillryggalagt i spridningsmediet med uttrycket:

Dess differentialform är följande:

Ekvationer som involverar det naturliga spridningsindexet är mer kompakta än de som använder decimalspridningsindexet och innehåller inte den artificiella faktorn ln(10). I vetenskaplig forskning av grundläggande karaktär används därför huvudsakligen det naturliga spridningsindexet.

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 ).

Med tillkomsten av optiska material med extremt låg förlust och den efterföljande utvecklingen av fiberoptik har dB /km (dB/km) använts som måttenhet för spridningsindex . I det här fallet utförs beräkningen av värdena för spridningsindexet enligt formeln:

var uttrycks i km.

Alltså är dB/km 10 6 gånger mindre än cm −1 . Följaktligen, om materialets spridningsfaktor är 1 dB/km, betyder detta att dess decimala spridningsfaktor är 10 −6 cm −1 .

Exempelvärden

Spridningsindex är en viktig egenskap hos optiska material. Tabellen visar värdena för decimalspridningskoefficienterna för vissa färglösa optiska glasögon av huvudtyperna för spektrallinjen e , det vill säga vid en våglängd på 546 nm [2] .

Typ och märke av glas Decimalspridningsexponent r . 10 5 , cm -1
Ljuskrona LC3 1.5
Kron K8 0,8
Heavy Crown TK4 2.5
Supertung krona STK3 3.2
Barytflint BF8 3.0
Flint F4 8.7
Tung Flint TF4 18,0
Special Flinta OF1 5.7

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 Beteckningar motsvarar de som rekommenderas i GOST 26148-84 och GOST 7601-78.
  2. ↑ GOST 13659-78. Glas optisk färglös. Fysikaliska och kemiska egenskaper. Huvudparametrar. - M . : Publishing house of standards, 1999. - 27 sid.

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. - S. 7.

Physical Encyclopedic Dictionary . - M . : Soviet Encyclopedia, 1984. - S.  625 .

Fysisk uppslagsverk. - M . : Great Russian Encyclopedia, 1992. - T. 4. - S. 283. - ISBN 5-85270-087-8 ..