Коэффициент пропускания

редактировать
Отношение передаваемого к падающему лучистому потоку Коэффициент пропускания атмосферы Земли на пути на 1 морскую милю на уровне моря (инфракрасная область). Из-за естественного излучения горячей атмосферы интенсивность излучения отличается от пропускаемой части. Коэффициент пропускания рубина в оптическом и ближнем ИК-спектрах. Обратите внимание на две широкие синие и зеленые полосы поглощения и одну узкую полосу поглощения на длине волны 694 нм, которая является длиной волны рубинового лазера.

Коэффициент пропускания поверхности материала - это его эффективность в передаче лучистая энергия. Это доля падающей электромагнитной мощности, которая передается через образец, в отличие от коэффициента передачи, который представляет собой отношение переданного к падающему электрического поля.

Внутреннее пропускание относится к потерям энергии из-за поглощения, тогда как (общий) коэффициент пропускания - из-за поглощения, рассеяния, отражения и т. д.

Содержание

  • 1 Математические определения
    • 1.1 Полусферическое пропускание
    • 1.2 Спектральное полусферическое пропускание
    • 1.3 Направленное пропускание
    • 1.4 Спектральное направленное пропускание
  • 2 Закон Бера – Ламберта
  • 3 Радиометрические единицы СИ
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки

Математические определения

Полусферический коэффициент пропускания

Полусферический коэффициент пропускания поверхности, обозначенной T, определяется как

T = Φ et Φ ei, {\ displaystyle T = {\ frac {\ Phi _ {\ mathrm {e}} ^ {\ mathrm {t}}} {\ Phi _ {\ mathrm {e}} ^ {\ mathrm {i}}}},}T = {\ frac {\ Phi _ {\ mathrm {e}} ^ {\ mathrm {t}}} {\ Phi _ {\ mathrm {e}} ^ {\ mathrm {i}}}},

где

  • Φe- лучистый поток, передаваемый b y эта поверхность;
  • Φe- лучистый поток, принимаемый этой поверхностью.

Спектральное полусферическое пропускание

Спектральное полусферическое пропускание на частоте и спектральное полусферическое пропускание на длине волны поверхности, обозначенное T ν и T λ соответственно определяются как

T ν = Φ e, ν t Φ e, ν i, {\ displaystyle T _ {\ nu} = {\ гидроразрыв {\ Phi _ {\ mathrm {e}, \ nu} ^ {\ mathrm {t}}} {\ Phi _ {\ mathrm {e}, \ nu} ^ {\ mathrm {i}}}},}T _ {\ nu} = {\ frac {\ Phi _ {\ mathrm {e}, \ nu} ^ {\ mathrm {t}}} {\ Phi _ {\ mathrm {e}, \ nu} ^ {\ mathrm {i}}}},
T λ знак равно Φ е, λ T Φ e, λ я, {\ Displaystyle T _ {\ lambda} = {\ frac {\ Phi _ {\ mathrm {e}, \ lambda} ^ {\ mathrm {t} }} {\ Phi _ {\ mathrm {e}, \ lambda} ^ {\ mathrm {i}}}},}T _ {\ lambda} = {\ frac {\ Phi _ {\ mathrm {e}, \ lambda} ^ {\ mathrm {t}}} {\ Phi _ {\ mathrm {e}, \ lambda} ^ {\ mathrm {i}}}},

где

Направленное пропускание

Направленный коэффициент пропускания поверхности, обозначенный T Ω, определяется как

T Ω = L e, Ω t L e, Ω i, {\ displaystyle T _ {\ Omega} = {\ frac {L _ {\ mathrm {e}, \ Omega} ^ {\ mathrm {t}}} {L _ {\ mathrm {e}, \ Omega} ^ {\ mathrm {i}}}},}T _ {\ Omega} = {\ frac {L _ {\ mathrm {e}, \ Omega} ^ {\ mathrm {t}}} {L _ {\ mathrm {e}, \ Омега} ^ {\ mathrm {i}}}},

, где

  • Le, Ω - это яркость, передаваемая этой поверхностью;
  • Le, Ω - яркость, воспринимаемая этой поверхностью.

Спектральное направленное пропускание

Спектрально-направленное пропускание на частоте и спектральное направленное пропускание на длине волны поверхности, обозначенное T ν, Ω и T λ, Ω соответственно, определены как

T ν, Ω = L e, Ω, ν t L e, Ω, ν i, {\ displaystyle T _ {\ nu, \ Omega} = {\ frac {L _ {\ mathrm {e}, \ Omega, \ nu} ^ {\ mathrm {t}}} {L _ {\ mathrm {e}, \ Omega, \ nu} ^ {\ mathrm {i}}}},}T _ {\ nu, \ Omega} = {\ frac {L _ {\ mathrm {e}, \ Omega, \ nu} ^ {\ mathrm {t}}} {L _ {\ mathrm {e}, \ Omega, \ nu} ^ {\ mathrm {i}}}},
T λ, Ω = L е, Ω, λ T L е, Ω, λ я, {\ displaystyle T _ {\ lambda, \ Omega} = {\ frac {L _ {\ mathrm {e}, \ Omega, \ lambda} ^ {\ mathrm { t}}} {L _ {\ mathrm {e}, \ Omega, \ lambda} ^ {\ mathrm {i}}}},}T _ {\ lambda, \ Omega} = {\ frac {L _ {\ mathrm {e}, \ Omega, \ lambda} ^ {\ mathrm {t}}} {L _ {\ mathrm {e}, \ Omega, \ lambda} ^ {\ mathrm {i}}}},

где

Закон Бера – Ламберта

По По определению, внутреннее пропускание связано с оптической толщиной и с поглощением как

T = e - τ = 10 - A, {\ displaystyle T = e ^ {- \ tau} = 10 ^ {- A},}T = e ^ {- \ tau} = 10 ^ {- A},

где

  • τ - оптическая толщина;
  • A - оптическая плотность.

Закон Бера – Ламберта гласит, что, для N ослабляющих частиц в образце материала

T = e - ∑ i = 1 N σ i ∫ 0 ℓ ni (z) dz = 10 - i = 1 N ε i ∫ 0 ℓ ci (z) dz, {\ displaystyle T = e ^ {- \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ sigma _ {i} \ int _ {0} ^ {\ ell} n_ {i} (z) \ mathrm {d} z} = 10 ^ {- \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ varepsilon _ {i} \ int _ {0} ^ {\ ell} c_ {i} (z) \ mathrm {d} z},}T = e ^ {- \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ sigma _ { i} \ int _ {0} ^ {\ ell} n_ {i} (z) \ mathrm {d} z} = 10 ^ {- \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ varepsilon _ {i} \ int _ {0} ^ {\ ell} c_ {i} (z) \ mathrm {d} z},

или, что то же самое,

τ = ∑ i = 1 N τ i = ∑ i = 1 N σ i ∫ 0 ℓ ni (z) dz, {\ Displaystyle \ тау = \ сумма _ {я = 1} ^ {N} \ тау _ {я} = \ сумма _ {я = 1} ^ {N} \ sigma _ {я} \ int _ {0} ^ {\ ell} n_ {i} (z) \, \ mathrm {d} z,}\ tau = \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ tau _ {i} = \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ sigma _ {i} \ int _ {0} ^ {\ ell} n_ { i} (z) \, \ mathrm {d} z,
A = ∑ i = 1 NA i = ∑ i = 1 N ε i ∫ 0 ℓ ci (z) dz, {\ displaystyle A = \ sum _ {i = 1} ^ {N} A_ {i} = \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ varepsilon _ {i} \ int _ {0} ^ {\ ell } c_ {i} (z) \, \ mathrm {d} z,}A = \ sum _ {i = 1} ^ {N} A_ {i} = \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ varepsilon _ {i} \ int _ {0} ^ {\ ell} c_ {i} (z) \, \ mathrm {d} z,

где

Поперечное сечение ослабления и молярный коэффициент ослабления связаны соотношением

ε я знак равно NA ln ⁡ 10 σ я, {\ displaystyle \ varepsilon _ {i} = {\ frac {\ mathrm {N_ {A}}} {\ ln {10}}} \, \ sigma _ { i},}\ varepsilon _ {i} = {\ frac {\ mathrm {N_ {A}}} {\ ln {10}}} \, \ sigma _ {i },

и числовая плотность и количественная концентрация по

ci = ni NA, {\ displaystyle c_ {i} = {\ frac {n_ {i}} {\ mathrm {N_ {A}}}}},}c_ {i} = {\ frac {n_ {i}} {\ mathrm {N_ {A}}}},

где N A - константа Авогадро.

В случае равномерного затухания эти отношения становятся

T = e - ∑ i = 1 N σ ini ℓ = 10 - ∑ i = 1 N ε ici ℓ, {\ displaystyle T = e ^ {- \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ sigma _ {i} n_ {i} \ ell} = 10 ^ {- \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ varepsilon _ {i} c_ {i} \ ell},}T = e ^ {- \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ sigma _ {i} n_ {i} \ ell} = 10 ^ {- \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ varepsilon _ {i} c_ {i} \ ell},

или эквивалентно

τ = ∑ i = 1 N σ ini ℓ, {\ displaystyle \ tau = \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ sigma _ {i} n_ {i} \ ell,}\ tau = \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ sigma _ {i} n_ {i} \ ell,
A = ∑ i = 1 N ε ici ℓ. {\ displaystyle A = \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ varepsilon _ {i} c_ {i} \ ell.}A = \ sum _ {i = 1} ^ {N} \ varepsilon _ {i} c_ {i} \ ell.

В науке об атмосфере встречаются случаи неравномерного затухания приложения и теория защиты от излучения, например.

Радиометрические единицы СИ

Радиометрические единицы СИ
  • v
  • t
КоличествоЕдиницаРазмерПримечания
НазваниеСимволНазваниеСимволСимвол
Лучистая энергия Qeджоуль J M⋅L⋅TЭнергия электромагнитного излучения.
Плотность лучистой энергии weджоуль на кубический метрДж / мM⋅L⋅TЛучистая энергия на единицу объема.
Лучистый поток Φeватт W = Дж / сM⋅L⋅TИзлучаемая, отраженная, переданная или полученная энергия излучения за единицу времени. Иногда это также называют «сияющей силой».
Спектральный поток Φe, νватт на герц W/Hz M⋅L⋅TЛучистый поток на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в W⋅nm.
Φe, λватт на метрВт / мM⋅L⋅T
Сила излучения Ie, Омватт на стерадиан W/sr M⋅L⋅TИзлучаемый, отраженный поток излучения, переданные или принятые на единицу телесного угла. Это направленная величина.
Спектральная интенсивность Ie, Ом, νватт на стерадиан на герцВт⋅ср⋅ГцM⋅L⋅TИнтенсивность излучения на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в W⋅sr⋅nm. Это направленная величина.
Ie, Ом, λватт на стерадиан на метрВт⋅смM⋅L⋅T
Сияние Le, Омватт на стерадиан на квадратный метрВт⋅смM⋅TПоток излучения, 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, νватт на стерадиан на квадратный метр на герцВт⋅ср⋅м⋅ГцM⋅TЯркость 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, λватт на стерадиан на квадратный метр, на метрВт⋅смM⋅L⋅T
энергетическая освещенность. Плотность потока Eeватт на квадратный метрВт / мM⋅TПоток излучения, принимаемый поверхностью на единицу площади. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральная освещенность. Спектральная плотность потока Ee, νватт на квадратный метр на герцВт · м · ГцM⋅TЭнергия излучения поверхности на единицу частоты или длины волны. Иногда это также неправильно называют «спектральной интенсивностью». Единицы измерения спектральной плотности потока, не относящиеся к системе СИ, включают jansky (1 Ян = 10 Вт⋅м⋅Гц) и единицу солнечного потока (1 sfu = 10 Вт⋅м⋅Гц = 10 Ян.).
Ee, λватт на квадратный метр на метрВт / мM⋅L⋅T
Радиосветимость Jeватт на квадратный метрВт / мM⋅TЛучистый поток оставляя (излучаемый, отраженный и проходящий) поверхность на единицу площади. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральная светимость Jе, νватт на квадратный метр на герцВт⋅м⋅ГцM⋅TСветимость поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅мнм. Иногда это также неправильно называют «спектральной интенсивностью».
Je, λватт на квадратный метр на метрВт / мM⋅L⋅T
коэффициент излучения Meватт на квадратный метрВт / мM⋅Tизлучающий 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, νватт на квадратный метр на герцВт⋅м⋅ГцM⋅TЭнергия излучения 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 неправильно называют «спектральной интенсивностью».
Me, λватт на квадратный метр на метрВт / мM⋅L⋅T
Излучение Heджоуль на квадратный метрДж / мM⋅Tизлучающее энергия, получаемая поверхностью на единицу площади, или, что эквивалентно, освещенность поверхности, интегрированная во времени облучения. Иногда это также называют «сияющим флюенсом».
Спектральная экспозиция Hе, νджоуль на квадратный метр на герцДж⋅м⋅ГцM⋅TИзлучение поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Дж⋅мнм. Иногда это также называют «спектральным флюенсом».
He, λджоуль на квадратный метр, на метрДж / мM⋅L⋅T
полусферический коэффициент излучения εN / A1Коэффициент излучения поверхности, деленный на черное тело при той же температуре, что и эта поверхность.
Спектральная полусферическая излучательная способность εν. or. ελN / A1Спектральная светимость поверхности, деленная на светимость черного тела при той же температуре, что и эта поверхность.
Направленная излучательная способность εΩН / Д1Сияние, излучаемое поверхностью, деленное на излучаемое черным телом при той же температуре, что и эта поверхность.
Спектральная направленная излучательная способность εОм, ν. or. εОм, λН / Д1Спектральная яркость, излучаемая поверхностью, деленная на яркость черного тела при той же температуре, что и эта поверхность.
Полусферическое поглощение AН / Д1Излучаемый поток, поглощаемый поверхностью, деленный на поток, получаемый этой поверхностью. Не следует путать с «поглощение ».
Спектральное полусферическое поглощение Aν. or. AλН / Д1Спектральный поток, поглощаемый поверхностью, деленный на поток, принимаемый этой поверхностью. Это не следует путать с «спектральная абсорбция ».
Направленное поглощение Н / П1Излучение, поглощаемое поверхностью, деленное на яркость, падающую на эту поверхность. Не следует путать с «поглощение ».
Спектральное направленное поглощение AОм, ν. or. AОм, λН / Д1Спектральная яркость, поглощаемая поверхностью, деленная на спектральную яркость, падающую на эту поверхность. Это не следует путать с «спектральная абсорбция ».
Коэффициент отражения в полусфере RН / Д1Излучаемый поток, отраженный поверхностью, деленный на поток, принимаемый этой поверхностью.
Спектральный полусферический коэффициент отражения Rν. or. RλН / Д1Спектральный поток, отраженный поверхностью, деленный на поток, принимаемый этой поверхностью.
Коэффициент направленного отражения Н / Д1Сияние, отраженное поверхностью, деленное на получаемое этой поверхностью.
Спектральное направленное отражение RОм, ν. or. RОм, λН / Д1Спектральная яркость, отраженная поверхностью, деленная на яркость, полученную этой поверхностью.
Коэффициент пропускания в полусфере TN / A1Излучаемый поток, передаваемый поверхностью, деленный на поток, принимаемый этой поверхностью.
Спектральный полусферический коэффициент пропускания Tν. or. TλН / Д1Спектральный поток, передаваемый поверхностью, деленный на поток, принимаемый этой поверхностью.
Направленный коэффициент пропускания N / A1Сияние, передаваемое поверхностью, деленное на получаемое этой поверхностью.
Спектральное направленное пропускание TОм, ν. or. TОм, λН / Д1Спектральная яркость, передаваемая поверхностью, деленная на яркость, принимаемую этой поверхностью.
Коэффициент затухания в полусфере μобратный метрmLПоток излучения, поглощаемый и рассеиваемый объемом на единицу длины, деленный на полученный этим объемом.
Спектральный полусферический коэффициент ослабления μν. or. μλобратный измерительmLСпектральный лучистый поток, поглощаемый и рассеянный объемом на единицу длины, деленный на полученный этим объемом.
Коэффициент направленного ослабления μΩобратный измерительmLИзлучение, поглощаемое и рассеянное на объем на единицу длины, деленное на полученное этим объемом.
Коэффициент направленного спектрального ослабления μОм, ν. or. μОм, λобратный метрmLСпектральная яркость, поглощенная и рассеянная объемом на единицу длины, деленная на полученное этим объемом.
См. Также: SI ·Радиометрия ·Фотометрия

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-11 09:58:00
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте