Propustnost

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 4. října 2018; kontroly vyžadují 5 úprav .

Propustnost
$T,\tau$
Dimenze	bezrozměrný
Poznámky
skalární

Propustnost je bezrozměrná fyzikální veličina rovna poměru toku záření procházejícího prostředím k toku záření dopadajícímu na jeho povrch [1] : $\Phi$ $\Phi _{0}$

T={\frac {\Phi }{\Phi _{0))}.

V obecném případě hodnota propustnosti [2] tělesa závisí jak na vlastnostech tělesa samotného, tak na úhlu dopadu, spektrálním složení a polarizaci záření . $T$

Číselně se propustnost vyjadřuje ve zlomcích nebo v procentech.

Propustnost neaktivních médií je vždy menší než 1. U aktivních médií je propustnost větší nebo rovna 1, při průchodu záření takovými médii dochází k jejímu zesílení. Aktivní média se používají jako pracovní média pro lasery [3] [4] [5] [6] .

Propustnost souvisí s optickou hustotou vztahem: $D$

T=10^{{-D}}.

Součet propustnosti a koeficientů odrazu , absorpce a rozptylu je roven jedné. Toto tvrzení vyplývá ze zákona zachování energie .

Deriváty, příbuzné a příbuzné pojmy

Spolu s pojmem „koeficient přenosu“ jsou široce používány i další koncepty vytvořené na jeho základě. Některé z nich jsou uvedeny níže.

Směrová propustnost $T_{r}$

Směrová propustnost se rovná poměru toku záření, které prošlo prostředím bez rozptylu, k toku dopadajícího záření.

Difuzní propustnost $T_{d}$

Difúzní propustnost je rovna poměru toku záření procházejícího prostředím a jím rozptýleného k toku dopadajícího záření.

Při absenci absorpce a odrazů je splněn vztah:

T=T_{r}+T_{d}.

Spektrální propustnost $T_{\lambda }$

Propustnost monochromatického záření se nazývá spektrální propustnost. Výraz pro to vypadá takto:

T_{\lambda }={\frac {\Phi _{\lambda }}{\Phi _({\lambda 0)))),

kde a jsou toky monochromatického záření dopadajícího na médium a procházející jím, resp. $\Phi _{{\lambda 0}}$ $\Phi _{\lambda }$

Vnitřní propustnost $T_{i}$

Koeficient vnitřní propustnosti odráží pouze ty změny intenzity záření, ke kterým dochází uvnitř média, to znamená, že se neberou v úvahu ztráty v důsledku odrazů na vstupních a výstupních plochách média.

Takže podle definice:

T_{i}={\frac {\Phi _{{out}}}{\Phi _{{in}}},

kde je tok záření vstupující do média a je tok záření dosahující výstupního povrchu. $\Phi _{{in}}$ $\Phi _{{out}}$

Při zohlednění odrazu záření na vstupním povrchu má poměr mezi tokem záření vstupujícím do prostředí a tokem záření dopadajícím na vstupní povrch tvar: $\Phi _{{in}}$ $\Phi _{0}$

\Phi _{{in}}=(1-R_{{in}})\Phi _{0},

kde je koeficient odrazu od vstupní plochy. $R_{{in}}$

K odrazu dochází také na výstupním povrchu, takže tok záření dopadajícího na tento povrch a tok opouštějící médium souvisí vztahem: $\Phi _{{out}}$ $\Phi$

\Phi =(1-R_{{out}})\Phi _{{out}},

kde je koeficient odrazu od výstupního povrchu. Podle toho se provádí následující: $R_{{out}}$

\Phi _{{out}}={\frac {\Phi }{(1-R_{{out}})}}.

V důsledku toho se pro komunikaci ukazuje : $T_{i}$ $T$

T_{i}={\frac {T}{(1-R_{{in)))(1-R_{{out))))}}.

Vnitřní propustnost se obvykle nepoužívá při popisu vlastností těles jako takových, ale jako charakteristika materiálů, zejména optických [7] .

Spektrální vnitřní propustnost $T_{{i,\lambda }}$

Spektrální vnitřní propustnost je vnitřní propustnost pro monochromatické světlo.

Integrální vnitřní propustnost $T_{A}$

Integrální vnitřní propustnost pro bílé světlo standardního zdroje A (s korelovanou emisní barevnou teplotou T=2856 K) se vypočítá podle vzorce [7] [8] : $T_{A}$

T_{A}={\frac {\int \limits _{380}^{760}\Phi _{in,\lambda }(\lambda )V(\lambda )T_{i,\lambda }( \lambda )d\lambda }{\int \limits _{380}^{760}\Phi _{in,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda )),

nebo z toho vyplývá:

T_{A}={\frac {\int \limits _{{380}}^{{760}}\Phi _{{out,\lambda }}(\lambda )V(\lambda )d\lambda }{ \int \limits _{{380}}^{{760}}\Phi _{{in,\lambda }}(\lambda )V(\lambda )d\lambda }},

kde je spektrální hustota toku záření, které vstoupilo do prostředí, je spektrální hustota toku záření, které dosáhlo výstupního povrchu, a je relativní spektrální světelná účinnost monochromatického záření pro denní vidění [9] . $\Phi _{{in,\lambda }} (\lambda )$ $\Phi _{{out,\lambda }}(\lambda)$ $V(\lambda)$

Integrální propustnosti jsou stanoveny obdobným způsobem pro ostatní světelné zdroje.

Integrální koeficient vnitřní propustnosti charakterizuje schopnost materiálu propouštět světlo vnímané lidským okem, a je proto důležitou charakteristikou optických materiálů [7] .

Přenosové spektrum

Propustné spektrum je závislost koeficientu prostupu na vlnové délce nebo frekvenci (vlnové číslo, kvantová energie atd.) záření. Pokud jde o světlo, taková spektra se také nazývají spektra propustnosti světla.

Transmisní spektra jsou primárním experimentálním materiálem získaným ze studií prováděných metodami absorpční spektroskopie . Taková spektra jsou také nezávislá, například jako jedna z hlavních charakteristik optických materiálů [10] .

Viz také

Poznámky

↑ Přenosový koeficient // Fyzikální encyklopedie / Kap. vyd. A. M. Prochorov . - M . : Velká ruská encyklopedie , 1994. - T. 4. - S. 149. - 704 s. - 40 000 výtisků. - ISBN 5-85270-087-8 .
↑ GOST 8.654-2016 také umožňuje použití řečtiny $\tau .$
↑ GOST 15093-90 „Lasery a zařízení pro řízení laserového záření. Termíny a definice".
↑ Příručka laserů. Za. z angličtiny. vyd. A. M. Prochorová. Tt. 1-2. - M., 1978.
↑ Zvelto O. Fyzika laserů. Za. z angličtiny. 2. vyd. - M., 1984.
↑ Karlov N. V. Přednášky o kvantové elektronice. - M., 1983.
↑ 1 2 3 Bezbarvé optické sklo SSSR. Katalog. Ed. Petrovský G. T. . - M . : Dům optiky, 1990. - 131 s. - 3000 výtisků.
↑ Zverev V. A., Krivopustová E. V., Tochilina T. V. Optické materiály. Část 1 . - Petrohrad: ITMO, 2009. - S. 95. - 244 s.
↑ GOST 8.332-2013 „Státní systém pro zajištění jednotnosti měření. Měření světla. Hodnoty relativní spektrální světelné účinnosti monochromatického záření pro denní vidění. Obecná ustanovení »
↑ Barevná optická skla a speciální skla. Katalog. Ed. Petrovský G. T. . - M . : Dům optiky, 1990. - 229 s. - 1500 výtisků.

Literatura

GOST 8.654-2016 „Státní systém pro zajištění jednotnosti měření. Fotometrie. Termíny a definice"
GOST 7601-78 „Fyzická optika. Pojmy, písmenná označení a definice základních veličin "
GOST R 8.829-2013 „Státní systém pro zajištění jednotnosti měření. Metoda měření optické hustoty (propustnosti) a zákalu desek a filmů vyrobených z polymerních materiálů“
Fyzikální encyklopedický slovník . - Sovětská encyklopedie, 1984. - S. 590 .