Коефіцієнт поглинання (оптика)

Шаблон:Приєднати до Шаблон:Картка фізичної величини Коефіцієнт поглинання — безрозмірнісна фізична величина, що характеризує здатність тіла поглинати випромінення, що падає на нього. Позначається грецькою літерою $\alpha$.

Визначення

Чисельно коефіцієнт поглинання дорівнює відношенню потоку випромінювання $\mathrm{\Phi }$, поглиненого тілом, до потоку випромінювання ${\mathrm{\Phi }}_0$, що впав на тіло:

$\alpha =\frac{\mathrm{\Phi }}{{\mathrm{\Phi }}_0}.$

Сума коефіцієнта поглинання і коефіцієнтів відбиття, пропускання та розсіювання дорівнює одиниці. Це твердження випливає з закону збереження енергії.

У тих випадках, коли спектр випромінювання, що падає, настільки вузький, що випромінювання можна вважати монохроматичним, кажуть про монохроматичний коефіцієнт поглинання. Інша назва, що має за таких умов таке саме значення, — поглинальна здатність тіла.

Якщо спектр випромінювання, що падає на тіло, широкий, то відповідний коефіцієнт поглинання називають інтегральним.

У загальному випадку значення коефіцієнта поглинання тіла залежить як від властивостей самого тіла, так і від кута падіння, спектрального складу і поляризації випромінювання.

Коефіцієнт внутрішнього поглинання

Більшою мірою характеризує здатність поглинати випромінювання матеріалами, а не тілами. Відповідно, на відміну від коефіцієнта поглинання, в його визначенні використовується не потік ${\mathrm{\Phi }}_0$, що падає на поверхню тіла, а потік ${\mathrm{\Phi }}_{in}$, що пройшов через вхідну поверхню тіла.

Таким чином, коефіцієнт внутрішнього поглинання ${\alpha }_i$ визначається зі співвідношення:

${\alpha }_i=\frac{\mathrm{\Phi }}{{\mathrm{\Phi }}_{in}}.$

Потік ${\mathrm{\Phi }}_{in}$ при цьому пов'язаний з ${\mathrm{\Phi }}_0$ рівністю:

${\mathrm{\Phi }}_{in}=(1-\rho ){\mathrm{\Phi }}_0,$

де $\rho$ — коефіцієнт відбиття.

В загальному випадку, під час поширення паралельного пучка випромінювання в середовищі, де одночасно відбувається поглинання і розсіяння випромінювання, коефіцієнт внутрішнього поглинання пов'язаний з натуральними показниками поглинання $a^{\prime }$ і розсіювання $r^{\prime }$ співвідношенням:

${\alpha }_i=\frac{a^{\prime }}{a^{\prime }+r^{\prime }}[1-e^{-(a^{\prime }+r^{\prime })l}],$

де $l$ — відстань, пройдена випромінюванням у середовищі.

Див. також

• Показник поглинання
• Коефіцієнт розсіювання
• Коефіцієнт ослаблення