Tasa de absorción

Tasa de absorción
$Automóvil club británico'$
Dimensión	L -1
Unidades
SI	1m
SGA	1/cm
notas
escalar

El índice de absorción es el recíproco de la distancia a la que el flujo de radiación monocromática , formando un haz paralelo, disminuye como resultado de la absorción 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 .

Tasa de absorción decimal

Si se elige que la tasa de atenuación sea 10 en la definición del índice de absorción, entonces el índice de absorción resultante [1] se denomina decimal. En este caso, el cálculo se realiza de acuerdo con la fórmula: $a$

a={\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 absorbente . $\Phi _{0}$ $\fi (l)$ $yo$

En consecuencia , la ley Bouguer-Lambert-Beer en este caso toma la forma:

\Phi(l)=\Phi_{0}10^{{-al}}.

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

d\Phi =-\ln(10)a\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 . Dado que inicialmente se supone que la atenuación de la radiación ocurre solo debido a la absorción, la disminución en el flujo de radiación representa simultáneamente la potencia recibida por el medio. $d\Phi$ $dl$ $d\Phi$

El índice de absorción decimal es conveniente cuando se realizan cálculos optotécnicos, en particular, para determinar los coeficientes de transmisión de los sistemas ópticos.

Tasa de absorción natural

Cuando se utiliza para determinar el índice de absorción del número e , el índice de absorción [1] se denomina natural. El cálculo se realiza de acuerdo con la fórmula: $a'$

a'={\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 del índice de absorción natural, la ley de Bouguer-Lambert-Beer toma la forma: $a'=\ln(10)a$ $a'\ aproximadamente 2.303a$

\Phi(l)=\Phi_{o}e^{{-a'l}}.

Su forma diferencial es la siguiente:

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

Toda la energía del haz perdida debido a la absorción es recibida por el medio. Por lo tanto, para el poder recibido por el médium, es cierto: $PAGS$

dP=a'\Phi(l)dl,

de donde resulta: $a'$

a'={\frac {dP}{{\Phi }dl)).

De la última igualdad se sigue una propiedad importante del índice de absorción natural, que también puede percibirse como su definición alternativa: el índice de absorción natural es igual al valor relativo de la energía absorbida por una capa de materia de pequeña unidad de espesor cuando la radiación cae en eso.

Las ecuaciones que involucran la absorbancia natural tienen una forma más compacta que cuando se usa la absorbancia decimal y no contienen el factor artificial ln(10). Por tanto, en los estudios científicos de carácter fundamental, en particular los relativos a la interacción de la radiación con la materia, se utiliza principalmente el índice de absorción 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 ). Para valores de absorción relativamente grandes, se utilizan milímetros recíprocos [2] .

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

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

donde se expresa en km. $yo$

Así, dB/km es 10 6 veces más fino que cm - 1 . En consecuencia, si el índice de absorción de un material es de 1 dB/km, esto significa que su índice de absorción decimal es de 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 ". De manera similar, el equivalente del inglés " Coeficiente de absorción " no es el coeficiente de absorción, sino el término "Índice de absorción".

Véase también

Notas

↑ 1 2 Las designaciones corresponden a las recomendadas en GOST 26148-84 y GOST 7601-78.
↑ Vidrios ópticos de colores y vidrios especiales. Catalogar. ed. Petrovski G. T. - M. : Casa de la Óptica, 1990. - 229 p. - 1500 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. - 16 p.
Índice de absorción // Enciclopedia física / Cap. edición A. M. Projorov . - M .: Gran Enciclopedia Rusa , 1992. - T. 3. Compresor de magnetoplasma - Teorema de Poynting. - S. 661. - 672 pág. - 48.000 ejemplares. — ISBN 5-85270-019-3 .
Tasa de absorción // Diccionario enciclopédico físico / Cap. edición A. M. Projorov . - M .: Enciclopedia soviética , 1984. - S. 555 . — 944 pág.
Cristal óptico incoloro de la URSS. Catalogar. ed. G. T. Petrovski . - M. : Casa de la Óptica, 1990. - 131 p. - 3000 copias.