Закони послаблення випромінювання середовищем. Коефіцієнти тіл

Життєвий досвід показує, що всі середовища мають різні властивості. Одні є прозорими, інші непрозорими або розсіюючими.

Розглянемо, яким чином можна описати проходження світла крізь шар речовини.

Нехай на шар поглинаючого й розсіюючого середовища подає паралельний потік . Уявімо, що весь шар розбитий на безмежно тонкі () елементарні шари (рис.2.4). Проходячи крізь кожний з таких шарів, потік послаблюється як за рахунок поглинання, так і за рахунок розсіяння.

Рис.2.4

Зміну величини потоку можна представити у вигляді

(2.24)

– показник поглинання середовища,

– показник розсіяння середовища,

– показник послаблення середовища.

Співвідношення (2.24) можна записати так

, (2.25)

Проінтегруємо цей вираз по всій товщині шару l:

, (2.26)

Показник послаблення можна винести за знак інтегралу тільки у випадку, коли він однаковий по всьому об’єму середовища

,

. (2.27)

Цей закон встановлено Бугером у 1729 році: кожний шар рівної товщини послаблює потік, що проходить крізь нього на однакову долю (частку) незалежно від величини падаючого потоку.

Якщо середовище тільки поглинаюче, то

, (2.28)

якщо тільки розсіююче

. (2.29)

Фізичний зміст показника послаблення: показник послаблення чисельно дорівнює оберненій величині відстані, вздовж якої потік зменшується в е разів за рахунок поглинання і розсіювання.

Для характеристики властивостей тіл, а не середовищ, введено поняття коефіцієнтів тіл.

Рис.2.5

Якщо на деяке тіло падає монохроматичний потік , то згідно закону збереження енергії

, (2.30)

Поділимо рівняння на

, (2.31)

Введемо позначення: - коефіцієнт відбивання; - коефіцієнт пропускання; - коефіцієнт поглинання.

Фізичний зміст коефіцієнтів: коефіцієнт поглинання (відбивання, пропускання) вказує, яка частка потоку, що падає на тіло, поглинається (відбивається, пропускається).

На значення коефіцієнтів впливає багато факторів, наприклад:

- структура речовини,

- агрегатний стан речовини,

- стан поверхні,

- температура,

- кут падіння випромінювання тощо.

Дата добавления: 2014-01-11