Показа́тель ослабле́ния (показатель экстинкции) — величина, обратная расстоянию, на котором поток излучения, образующего параллельный пучок, уменьшается за счет поглощения и рассеяния в среде в некоторое заранее оговоренное число раз. В принципиальном плане степень ослабления потока излучения в данном определении можно выбирать любой, однако в научно-технической, справочной и нормативной литературе и в целом на практике используются два значения степени ослабления: одно, равное 10, и другое — числу е. В общем случае показатель ослабления равен сумме показателя поглощения и показателя рассеяния.
Десятичный показатель ослабления Если в определении показателя ослабления степень ослабления выбрана равной 10, то получающийся в результате показатель ослабления Обозначения соответствуют рекомендованным в ГОСТ 26148-84 и ГОСТ 7601—78. называют десятичным. В этом случае расчет производится по формуле:
где — поток излучения на входе в среду, — поток излучения после прохождения им в среде расстояния .
Соответственно выражение для в таком случае принимает вид:
В дифференциальной форме его можно записать так:
Здесь — изменение потока излучения после прохождения им слоя среды с малой толщиной .
Десятичный показатель ослабления удобно использовать при выполнении оптотехнических расчетов, в частности, для определения коэффициентов пропускания оптических систем. Именно такая форма показателя ослабления используется в справочной литературе, касающейся свойств бесцветных оптических стекол.
Натуральный показатель ослабления При использовании в определении показателя ослабления числа е получают показатель ослабления , называемый натуральным. Расчет при этом производится в соответствии с формулой:
Натуральный и десятичный показатели поглощения связаны друг с другом соотношением или приближенно . С участием натурального показателя выражение для принимает вид:
Его вид в дифференциальной форме таков:
Уравнения с участием натурального показателя ослабления имеют более компактный вид, чем в случае использования десятичного показателя поглощения, и не содержат имеющего искусственное происхождение множителя ln(10). Поэтому в научных исследованиях фундаментального характера чаще предпочитают использовать натуральный показатель ослабления.
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 низким потерями и последовавшего вслед за этим развитием волоконной оптики в качестве единицы измерения показателя ослабления стали использовать дБ/км (dB/km). В этом случае расчет значений показателя ослабления производится по формуле:
где выражается в км.
Таким образом, дБ/км является в 106 раз более мелкой единицей, чем см−1. Соответственно, если показатель ослабления материала равен 1 дБ/км, то это означает, что его десятичный показатель ослабления равен 10−6 см−1.
Об особенностях терминологии Наличие близких по звучанию терминов приводит к широко распространенным неточностям и ошибкам в их употреблении и возникающим вследствие этого недоразумениям. Наиболее часто происходит смешение понятий в таких парах различных по смыслу терминов: Показатель поглощения и показатель ослабления Показатель поглощения и коэффициент поглощения Показатель ослабления и коэффициент ослабления Десятичные показатели поглощения и ослабления и их натуральные аналоги Ситуация усугубляется различиями в терминологии, используемой в русско- и англоязычной литературе. В частности, недоразумения происходят из-за того, что в русском языке эквивалентом для «Attenuation coefficient» является не созвучный ему «Коэффициент ослабления», а «Показатель ослабления». Аналогично, эквивалентом английского «Absorption coefficient» является не Коэффициент поглощения, а термин «Показатель поглощения».
См. также Показатель поглощения Показатель рассеяния Коэффициент ослабления Закон Бугера — Ламберта — Бера
Примечания
Литература
Категория:Оптика Категория:Фотометрия