Índice de atenuación

índice de atenuación
${\ estilo de visualización \ mu , \ mu '}$
Dimensión	L -1
Unidades
SI	metro -1
SGA	cm -1
notas
escalar

El índice de atenuación ( índice de extinción ) es el recíproco de la distancia a la que el flujo de radiación , formando un haz paralelo, disminuye debido a la absorción y dispersión en el medio por un cierto número predeterminado de veces. En principio, el grado de atenuación del flujo de radiación en esta definición puede ser elegido por cualquiera, sin embargo, en la literatura científica, técnica, de referencia y regulatoria y en general en la práctica, dos valores del grado de atenuación son utilizado: uno igual a 10, y el otro - el número e . En general, el índice de atenuación es igual a la suma del índice de absorción y el índice de dispersión [1] .

Atenuación decimal

Si se elige que la tasa de atenuación sea 10 en la definición del índice de atenuación, entonces el índice de atenuación resultante [2] se denomina decimal. En este caso, el cálculo se realiza de acuerdo con la fórmula: $\mu$

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

donde es el flujo de radiación a la entrada del medio, es el flujo de radiación después de haber recorrido la distancia en el medio . $\Phi _{0}$ $\fi (l)$ $yo$

En consecuencia, la expresión para en este caso toma la forma: $\fi (l)$

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

En forma diferencial, se puede escribir de la siguiente manera:

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

Aquí , es el cambio en el flujo de radiación después de que pasa a través de una capa mediana con un espesor pequeño . $d\Phi$ $dl$

El índice de atenuación decimal es conveniente cuando se realizan cálculos optotécnicos, en particular, para determinar los coeficientes de transmisión de los sistemas ópticos. Es esta forma del índice de atenuación la que se utiliza en la literatura de referencia sobre las propiedades de los vidrios ópticos incoloros [3] .

Tasa de atenuación natural

Cuando se utiliza en la definición del índice de atenuación, el número e se obtiene índice de atenuación [2] , llamado natural. El cálculo se realiza de acuerdo con la fórmula: ${\ estilo de visualización \ mu'}$

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

Las tasas de absorción natural y decimal están relacionadas entre sí por una razón o aproximadamente . Con la participación de un indicador natural, la expresión para toma la forma: ${\ estilo de visualización \ mu '= \ ln (10) \ mu}$ ${\ estilo de visualización \ mu '\ aproximadamente 2,303 \ mu}$ $\fi (l)$

\Phi (l)=\Phi _{0}e^{-\mu 'l}.

Su forma diferencial es la siguiente:

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

Las ecuaciones que involucran el índice de atenuación natural son más compactas que las que usan el índice de extinción decimal y no contienen el factor artificial ln(10). Por lo tanto, en la investigación científica de carácter fundamental, se prefiere con mayor frecuencia utilizar el índice de atenuación natural.

Unidades de medida

En el marco del Sistema Internacional de Unidades (SI), la elección de las unidades de medida está determinada por consideraciones de conveniencia y tradiciones establecidas. Los más utilizados son los centímetros inversos (cm −1 ) y los metros inversos (m −1 ).

Con la llegada de los materiales ópticos de pérdida extremadamente baja y el posterior desarrollo de la fibra óptica , se ha utilizado dB /km (dB/km) como unidad de atenuación . En este caso, los valores del índice de atenuación se calculan mediante la fórmula:

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

donde se expresa en km. $yo$

Así, dB/km es 10 6 veces más fino que cm - 1 . En consecuencia, si el factor de atenuación de un material es 1 dB/km, entonces esto significa que su factor de atenuación decimal es 10 −6 cm −1 .

Sobre las peculiaridades de la terminología

La presencia de términos que suenan de manera similar genera inexactitudes y errores generalizados en su uso y los malentendidos resultantes. La mayoría de las veces hay una confusión de conceptos en tales pares de términos con diferentes significados:

Tasa de absorción y tasa de atenuación
Tasa de absorción y coeficiente de absorción
Índice de atenuación y factor de atenuación
Tasas decimales de absorción y atenuación y sus equivalentes naturales

La situación se ve agravada por las diferencias en la terminología utilizada en la literatura rusa e inglesa. En particular, se producen malentendidos debido al hecho de que en ruso el equivalente de " Coeficiente de atenuación " no es "Coeficiente de atenuación" en consonancia con él, sino "Índice de atenuación". Del mismo modo, el equivalente del inglés " coeficiente de absorción " no es el coeficiente de absorción , sino el término " coeficiente de absorción ".

Véase también

Notas

↑ Indicador de atenuación // Enciclopedia física / Cap. edición A. M. Projorov . - M .: Gran Enciclopedia Rusa , 1992. - T. 3. - S. 475. - 672 p. - 48.000 ejemplares. — ISBN 5-85270-019-3 .
↑ 1 2 Las designaciones corresponden a las recomendadas en GOST 26148-84 y GOST 7601-78.
↑ Vidrio óptico incoloro de la URSS. Catalogar. ed. Petrovski G. T. - M. : Casa de la Óptica, 1990. - 131 p. - 3000 copias.

Literatura

GOST 26148-84. Fotometría. Términos y definiciones. - M. : Editorial de normas, 1984. - 24 p.

GOST 7601-78. óptica física. Términos, designaciones de letras y definiciones de cantidades básicas. - M. : Editorial de Normas, 1999. - S. 7.

Diccionario enciclopédico físico . - M. : Enciclopedia soviética, 1984. - S. 502 .

Enciclopedia física. - M .: Gran Enciclopedia Rusa, 1992. - T. 3. - S. 475. - ISBN 5-85270-034-7 .

Cristales ópticos de colores y cristales especiales. Catalogar. ed. Petrovski G. T. - M. : Casa de la Óptica, 1990. - 229 p. - 1500 copias.