Показа́тель рассе́яния — величина, обратная расстоянию, на котором поток монохроматического излучения, распространяющегося в среде в виде параллельного пучка, уменьшается вследствие рассеяния в среде в некоторое заранее оговоренное число раз. В принципиальном плане степень уменьшения 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 уменьшения: одно, равное 10 (десятичный показатель рассеяния), и другое — числу е (натуральный показатель рассеяния).
Десятичный показатель рассеяния Десятичный показатель рассеяния Обозначения соответствуют рекомендованным в ГОСТ 26148-84 и ГОСТ 7601—78. определяется в соответствии с формулой:
где — поток излучения на входе в среду, — поток излучения после прохождения им в рассеивающей среде расстояния .
Соответственно поток излучения при распространении его в рассеивающей среде в таком случае описывается выражением:
В дифференциальной форме его можно записать так:
Здесь — изменение поток излучения, после прохождения им слоя среды с малой толщиной .
Десятичный показатель рассеяния удобно использовать при выполнении оптотехнических расчетов, в частности для определения коэффициентов пропускания оптических систем.
Натуральный показатель рассеяния Натуральный показатель рассеяния рассчитывается в соответствии с формулой:
Натуральный и десятичный показатели рассеяния связаны друг с другом соотношением или приближенно . При использовании натурального показателя рассеяния зависимость потока излучения от расстояния, пройденного излучением в рассеивающей среде, описывается выражением:
Его вид в дифференциальной форме таков:
Уравнения с участием натурального показателя рассеяния имеют более компактный вид, чем в случае использования десятичного показателя рассеяния, и не содержат имеющего искусственное происхождение множителя ln(10). Поэтому в научных исследованиях фундаментального характера преимущественно используется натуральный показатель рассеяния.
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 низкими потерями и последовавшего вслед за этим развитием волоконной оптики в качестве единицы измерения показателя рассеяния стали использовать дБ/км (dB/km). В этом случае расчет значений показателя рассеяния производится по формуле: где выражается в км.
Таким образом, дБ/км в 106 раз меньше, чем см−1. Соответственно, если показатель рассеяния материала равен 1 дБ/км, то это означает, что его десятичный показатель рассеяния равен 10−6 см−1.
Примеры значений Показатель рассеяния является важной характеристикой оптических материалов. В таблице приведены значения десятичных показателей рассеяния некоторых бесцветных оптических стекол основных типов для спектральной линии e, то есть на длине волны 546 нм. <center> {| class="wikitable" |+ ! Тип и марка стекла !! Десятичный показатель рассеяния r.105, см−1 |- | Легкий крон ЛК3 |<center> 1,5 |- | Крон К8 |<center> 0,8 |- | Тяжелый крон ТК4 |<center> 2,5 |- | Сверхтяжелый крон СТК3 |<center> 3,2 |- | Баритовый флинт БФ8 |<center> 3,0 |- | Флинт Ф4 |<center> 8,7 |- | Тяжелый флинт ТФ4 |<center> 18,0 |- | Особый флинт ОФ1 | 5,7
См. также Показатель поглощения Показатель ослабления Коэффициент рассеяния
Примечания
Литература
Категория:Оптика Категория:Фотометрия