. линейный коэффициент затухания, коэффициент затухания или коэффициент затухания в узком луче характеризует, насколько легко в объем материала может проникнуть луч света, звука, частиц или другой энергии или дело. Большой коэффициент затухания означает, что луч быстро «затухает» (ослабляется) при прохождении через среду, а небольшой коэффициент затухания означает, что среда относительно прозрачна для луча. единица СИ коэффициента затухания - это обратный измеритель (м). Коэффициент экстинкции - старый термин для этой величины, но все еще используется в метеорологии и климатологии. Чаще всего величина измеряет значение расстояния электронного складывания исходной интенсивности, когда энергия интенсивности проходит через единицу (например, один метр) толщины материала, так что коэффициент затухания равен 1 m означает, что после прохождения 1 метра излучение будет уменьшено в e раз, а для материала с коэффициентом 2 m оно уменьшится в два раза на e или e. В других измерениях может использоваться коэффициент, отличный от е, например, коэффициент затухания в декадах, указанный ниже. Коэффициент ослабления широкого луча учитывает излучение, рассеянное вперед, как переданное, а не как ослабленное, и больше подходит для защиты от излучения.
Коэффициент затухания описывает степень, в которой лучистый поток луча уменьшается, когда он проходит через определенный материал. Он используется в контексте:
Коэффициент ослабления называется «коэффициентом ослабления. "в контексте
Небольшой коэффициент затухания указывает на то, что рассматриваемый материал относительно прозрачен, в то время как большее значение указывает на большую степень непрозрачности. Коэффициент ослабления зависит от типа материала и энергии излучения. Как правило, для электромагнитного излучения, чем выше энергия падающих фотонов и чем менее плотен рассматриваемый материал, тем ниже будет соответствующий коэффициент ослабления.
Коэффициент затухания в полусфере объема, обозначенного μ, определяется как
где
Спектральный полусферический коэффициент затухания на частоте и спектральный полусферический коэффициент ослабления на длине волны объема, обозначенный μ ν и μ λ соответственно, определяются как
где
Коэффициент направленного затухания объема, обозначенный μ Ω, определяется как
где L e, Ω - яркость.
Спектральный направленный коэффициент ослабления на частоте и спектральный коэффициент направленного ослабления на длине волны объема, обозначенный μ Ом, ν и μ Ом, λ соответственно, определяются как
где
При узком (коллимированный ) пучок проходит через объем, пучок теряет интенсивность из-за двух процессов: поглощение и рассеяние.
Коэффициент поглощения объема, обозначенный μ a и коэффициенты рассеяния объема, обозначенные μ s, определяются так же, как и для коэффициента ослабления.
Коэффициент ослабления объема равен сумма коэффициента поглощения и коэффициента рассеяния:
Даже глядя на сам узкий луч, эти два процесса невозможно различить. Однако, если детектор настроен для измерения луча, уходящего в разных направлениях, или, наоборот, с использованием неузкого луча, можно измерить, какая часть потерянного лучистого потока была рассеянной и какая была поглощена.
В этом контексте «коэффициент поглощения» измеряет, насколько быстро луч потеряет лучистый поток только из-за поглощения, в то время как «коэффициент ослабления» измеряет общую потерю интенсивности узкого луча, включая также рассеяние. «Коэффициент затухания в узком луче» всегда однозначно относится к последнему. Коэффициент затухания по крайней мере такой же, как коэффициент поглощения; они равны в идеализированном случае отсутствия рассеяния.
Массовый коэффициент ослабления, массовый коэффициент поглощения и массовый коэффициент рассеяния определяются как
где ρ m - массовая плотность.
Десятичный коэффициент затухания или декадный коэффициент затухания узкого луча, обозначенный μ 10, определяется как
Так же, как обычный коэффициент затухания измеряет количество сокращений в e-кратном размере, которые происходят на единице длины материала, этот коэффициент измеряет количество 10-кратных сокращений: десятичный коэффициент 1 м означает, что 1 м материала уменьшает излучение один раз в 10 раз.
μ иногда называют коэффициентом наперовского ослабления или коэффициент затухания неперово узкого луча, а не просто «коэффициент затухания». Термины «декада» и «Напье» происходят от основания, используемого для экспоненты в законе Бера – Ламберта для образца материала, в котором участвуют два коэффициента ослабления:
где
В случае равномерного затухания эти отношения становятся
Случаи неравномерного затухания встречаются в атмосферных исследованиях и теория радиационной защиты, например.
Коэффициент затухания (Напьера) и декадный коэффициент затухания образца материала связаны с числовой плотностью и количественной концентрацией его N ослабляющих частиц как
где
по определению поперечного сечения ослабления и молярный коэффициент затухания.
Поперечное сечение затухания и молярный коэффициент затухания связаны соотношением
и числовая плотность и количественная концентрация на
где N A - константа Авогадро.
слой с половинным значением (HVL) - толщина слоя материала, необходимая для уменьшения лучистого потока проходящего излучения до половины его падающей величины. Слой с половинным значением составляет около 69% (ln 2) глубины проникновения . Инженеры используют эти уравнения, чтобы определить, какая толщина экранирования потребуется для ослабления излучения до приемлемых или нормативных пределов.
Коэффициент затухания также обратно пропорционален средней длине свободного пробега. Более того, он очень тесно связан с затуханием поперечное сечение.
Количество | единица | Размер | Примечания | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | Символ | Имя | Символ | Символ | ||||
Лучистая энергия | Qe | джоуль | J | M⋅L⋅T | Энергия электромагнитного излучения. | |||
Плотность лучистой энергии | we | джоуль на кубический метр | Дж / м | M⋅L⋅T | Лучистая энергия на единицу объема. | |||
Лучистый поток | Φe | ватт | W = Дж / с | M⋅L⋅T | Излучаемая, отраженная, переданная или полученная энергия излучения за единицу времени. Иногда это также называют «сияющей силой». | |||
Спектральный поток | Φe, ν | ватт на герц | W/Hz | M⋅L⋅T | Лучистый поток на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в W⋅nm. | |||
Φe, λ | ватт на метр | Вт / м | M⋅L⋅T | |||||
Сила излучения | Ie, Ом | ватт на стерадиан | W/sr | M⋅L⋅T | Излучаемый, отраженный поток излучения, передано или получено на единицу телесного угла. Это направленная величина. | |||
Спектральная интенсивность | Ie, Ом, ν | ватт на стерадиан на герц | Вт⋅ср⋅Гц | M⋅L⋅T | Интенсивность излучения на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в W⋅sr⋅nm. Это направленная величина. | |||
Ie, Ом, λ | ватт на стерадиан на метр | Вт⋅см | M⋅L⋅T | |||||
Сияние | Le, Ом | ватт на стерадиан на квадратный метр | W⋅sr⋅m | M⋅T | Лучистый поток, излучаемый, отраженный, передаваемый или принимаемый поверхностью, на единицу телесного угла на единицу площади проекции. Это направленная величина. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью». | |||
Спектральная яркость | Le, Ом, ν | ватт на стерадиан на квадратный метр на герц | Вт⋅ср⋅м⋅Гц | M⋅T | Яркость поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в W⋅sr⋅m⋅nm. Это направленная величина. Иногда это также неправильно называют «спектральной интенсивностью». | |||
Le, Ом, λ | ватт на стерадиан на квадратный метр, на метр | Вт⋅см | M⋅L⋅T | |||||
Энергия излучения. Плотность потока | Ee | ватт на квадратный метр | Вт / м | M⋅T | Поток излучения, получаемый поверхностью на единицу площади. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью». | |||
Спектральная освещенность. Спектральная плотность потока | Eе, ν | ватт на квадратный метр на герц | Вт⋅м⋅Гц | M⋅T | Энергия излучения поверхности на единицу частоты или длины волны. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью». Единицы измерения спектральной плотности потока, не относящиеся к системе СИ, включают jansky (1 Ян = 10 Вт⋅мГц) и единицу солнечного потока (1 sfu = 10 Вт⋅мГц = 10 Ян.). | |||
Ee, λ | ватт на квадратный метр на метр | Вт / м | M⋅L⋅T | |||||
Радиосветимость | Je | ватт на квадратный метр | Вт / м | M⋅T | Лучистый поток оставляя (излучаемый, отраженный и проходящий) поверхность на единицу площади. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью». | |||
Спектральная светимость | Jе, ν | ватт на квадратный метр на герц | Вт⋅м⋅Гц | M⋅T | Светимость поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅мнм. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью». | |||
Je, λ | ватт на квадратный метр на метр | Вт / м | M⋅L⋅T | |||||
коэффициент излучения | Me | ватт на квадратный метр | Вт / м | M⋅T | излучающий поток, излучаемый поверхностью на единицу площади. Это излучаемая составляющая излучения. «Излучение» - это старый термин для обозначения этой величины. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью». | |||
Спектральная светимость | Mе, ν | ватт на квадратный метр на герц | Вт⋅м⋅Гц | M⋅T | Световая яркость поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅мнм. «Спектральный коэффициент излучения» - старый термин для обозначения этой величины. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью». | |||
Me, λ | ватт на квадратный метр на метр | Вт / м | M⋅L⋅T | |||||
Излучение | He | джоулей на квадратный метр | Дж / м | M⋅T | излучающее энергия, получаемая поверхностью на единицу площади, или, что эквивалентно, освещенность поверхности, интегрированная во времени облучения. Иногда это также называют «сияющим флюенсом». | |||
Спектральная экспозиция | Hе, ν | джоуль на квадратный метр на герц | Дж⋅м⋅Гц | M⋅T | Излучение поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Дж⋅мнм. Иногда это также называют «спектральным флюенсом». | |||
He, λ | джоуль на квадратный метр, на метр | Дж / м | M⋅L⋅T | |||||
полусферический коэффициент излучения | ε | N / A | 1 | Коэффициент излучения поверхности, деленный на черное тело при той же температуре, что и эта поверхность. | ||||
Спектральная полусферическая излучательная способность | εν. or. ελ | Неприменимо | 1 | Спектральная светимость поверхности, деленная на светимость черного тела при той же температуре, что и эта поверхность. | ||||
Направленная излучательная способность | εΩ | Н / Д | 1 | Сияние, излучаемое поверхностью, деленное на излучаемое черным телом при той же температуре, что и эта поверхность. | ||||
Спектральная направленная излучательная способность | εОм, ν. or. εОм, λ | Н / Д | 1 | Спектральная яркость, излучаемая поверхностью, деленная на яркость черного тела при той же температуре, что и эта поверхность. | ||||
Полусферическое поглощение | A | Н / Д | 1 | Поток излучения, поглощаемый поверхностью, деленный на поток, получаемый этой поверхностью. Не следует путать с «поглощением ». | ||||
Спектральное полусферическое поглощение | Aν. or. Aλ | Н / Д | 1 | Спектральный поток, поглощаемый поверхностью, деленный на поток, принимаемый этой поверхностью. Это не следует путать с «спектральной абсорбцией ». | ||||
Направленное поглощение | AΩ | Н / Д | 1 | Излучение, поглощаемое поверхностью, деленное на яркость, падающую на эту поверхность. Не следует путать с «поглощением ». | ||||
Спектральное направленное поглощение | AОм, ν. or. AОм, λ | Н / Д | 1 | Спектральная яркость, поглощаемая поверхностью, деленная на спектральную яркость, падающую на эту поверхность. Это не следует путать с «спектральной абсорбцией ». | ||||
Коэффициент отражения полусферы | R | Н / Д | 1 | Излучаемый поток, отраженный поверхностью, деленный на поток, принимаемый этой поверхностью. | ||||
Спектральный полусферический коэффициент отражения | Rν. or. Rλ | Н / Д | 1 | Спектральный поток, отраженный поверхностью, деленный на поток, принимаемый этой поверхностью. | ||||
Направленная отражательная способность | RΩ | Н / Д | 1 | Сияние, отраженное поверхностью, деленное на получаемое этой поверхностью. | ||||
Спектральная отражательная способность | RОм, ν. or. RОм, λ | Н / Д | 1 | Спектральная яркость, отраженная поверхностью, деленная на яркость, полученную этой поверхностью. | ||||
Полусферический коэффициент пропускания | T | Н / Д | 1 | Излучаемый поток, передаваемый поверхностью, деленный на поток, принимаемый этой поверхностью. | ||||
Спектральный полусферический коэффициент пропускания | Tν. or. Tλ | Н / Д | 1 | Спектральный поток, передаваемый поверхностью, деленный на поток, принимаемый этой поверхностью. | ||||
Направленный коэффициент пропускания | TΩ | Н / Д | 1 | Сияние, передаваемое поверхностью, деленное на получаемое этой поверхностью. | ||||
Спектральное направленное пропускание | TОм, ν. or. TОм, λ | Н / Д | 1 | Спектральная яркость, передаваемая поверхностью, деленная на яркость, принимаемую этой поверхностью. | ||||
Коэффициент затухания в полусфере | μ | обратный метр | m | L | Поток излучения, поглощаемый и рассеиваемый объемом на единицу длины, деленный на полученный этим объемом. | |||
Спектральный полусферический коэффициент ослабления | μν. or. μλ | обратный измеритель | m | L | Спектральный лучистый поток, поглощаемый и рассеянный объемом на единицу длины, деленный на полученный этим объемом. | |||
Коэффициент направленного ослабления | μΩ | обратный измеритель | m | L | Излучение, поглощаемое и рассеиваемое объемом на единицу длины, деленное на полученное этим объемом. | |||
Коэффициент направленного спектрального ослабления | μОм, ν. or. μОм, λ | обратный метр | m | L | Спектральная яркость, поглощенная и рассеянная объемом на единицу длины, деленная на полученное этим объемом. | |||
См. Также: SI ·Радиометрия ·Фотометрия |