Физические величины - Бабичев А.Н.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка):
Коэффициентом поглощения а называют отношение потока излучения, поглощенного данным телом, к потоку излучения, упавшему иа него.
Величины т, т*, р и а — безразмерные. Связь между г, р и а устанавливается соотношением
т + р + а=1.
Для потока излучения длины волны Tl соответствующие коэффициенты обозначают тл тл и ах (спектральные коэффициенты пропускания, внутреннего пропускания, отражения и поглощения).
Значення т, т*, р и а зависят от спектрального состава падающего на тело потока излучения. В частном случае, если излучатель имитирует Солнце, то соответствующий коэффициент дополняется в индексе буквой S, например: коэффициент поглощения солнечного излучения as-
Показателем поглощения а называют величину, обратную расстоянию, на котором в результате поглощения в веществе поток излучения, образующего параллельный пучок, ослабляется в 10 раз. Для потока излучения с длиной волны \ соответствующую величину обозначают aI и называют спектральным показателем поглощения. Единицы величии а и а* — м-1, мм-1 н т. д.
Величины ?x и X связаны соотношением = 4тг)(/Х,
а величины а и т*. ак и t^ — соотношениями -ad
т* = 10-ші; т* = 10
где d — толщина поглощающего слоя вещества, м, мм
и т. д.
Для удобства сопоставления Tk различных веществ, оптически однородных в направлении распространения излучения, коэффициент внутреннего пропускания приводят обычно к единичной толщине поглощающего слоя. Расчетная формула для такого приведения имеет вид
1Ki=1K -j»
где т'Л1 — спектральный коэффициент внутреннего пропускания для толщины поглощаюшего слоя, равной
единице.
Коэффициенты тит* связаны соотношением
т* = т/(1-р)2
при одинаковых коэффициентах отражения на входной и выходной границах среды.
Оптической плотностью называют логарифм величины, обратной коэффициенту пропускания, т. е.
D=lg(l/T) и D* = Ig(1/т*).
Тогда
D* = D 21g (1 — р).
Если поток излучения проходит последовательно через среды с коэффициентом пропускания Tl, T2, T3 ... и оптическими плотностями Di, D2, D3..., то для совокупности этих сред коэффициент пропускания т и суммарная оптическая плотность D вычисляются по формулам
T = T1TjjT3 . . .
D=D! + D2 + D3+ . . .
Зависимость р от угла падения Cti и показателей преломления п' и п" граничащих диэлектрических сред (излучение распространяется из среды с показателем преломления п' в среду с показателем преломления п") определяется выражением
= J_ I S in2 (Ct1 a2) tg2 (? - a,) 7
Р 2 LSin2 (O1 -j- Ct2) + tg2(ai+a2)J '
где a2 — угол преломления.
Величины ai и а2 связаны законом преломления:
п' sin O1 = л" sin Ct2.
При нормальном падении
При нормальном падении потока излучения из воздуха на металлическую поверхность
= (я*-1 )2+ X2 (я")а
P („" + 1)-1+^//)2 •
Для оптически активных веществ дополнительно вводятся специфические характеристики, поясняемые пиже.
Показатель преломления обыкновенного луча п0 представляет собой отношение скорости электромагнитного излучения в вакууме к фазовой скорости 'обыкновенного луча с длиной волны К в анизотропной среде.
Показателем преломления необыкновенного луча пе называют отношение скорости электромагнитного излучения в вакууме к фазовой скорости необыкновенного луча с длиной волны К в анизотропной среде. Если распространение необыкновенного луча рассматривается в паправленни, перпендикулярном оптической оси анизотропной среды (одноосная анизотропия), или в направлении, перпендикулярном биссектрисе угла между оптическими осями (двухосная анизотропия), то я„ называют главным показателем преломления необыкновенного луча (ГПП).
Важной характеристикой анизотропных тел является показатель двулучепреломления Ъ, представляющий собой разность между главным показателем преломления необыкновенного луча в анизотропной среде и показателем преломления обыкновенного луча, т. е.
Оптическим коэффициентом напряжения В. Па-' называют коэффициент пропорциональности между показателем двулучепреломления Ь, обусловленного механическими деформациями, и разностью главных нормальных напряжений O2—ai, возникающих при этих де-
768 формациях, плоскости действия которых совпадают с плоскостями поляризации лучей е и о.
Если деформируемый образец уподобить одноосному кристаллу, а падающий параллельный пучок лучей направить перпендикулярно сжимающей (растягивающей) силе, то зависимость между пе~—п0 н O2-Oi принимает вид
пе — Ii0= В (? — O1).
Значение величины В для соответствующего вещества зависит от длины волны и температуры.
Для кристаллов низшей категории, оптическая индикатриса которых является трехосным эллипсоидом с тремя неравными единично-перпендикулярными осями, показатели преломления в направлении большой, средней и малой осей называют большим (па), средним (пт) и малым (tip) показателями преломления.
Относительная степень поляризации Px представляет собой отношение разности интенсивностей пучков лучей с длиной волны X, поляризованных ортогонально, к их сумме. Величина P х — безразмерная.
