Gfrktyl

Коэффициент пропускания
T,τ{displaystyle T,tau }
Размерность	безразмерная
Примечания
скалярная величина

Пример спектра пропускания рубиного монокристалла толщиной 1 см в видимой и ближней инфракрасной частях спектра. На рисунке видны полосы поглощения в синей и зелёной частях спектра и узкая линия поглощения на длине волны 694 нм — длине волны излучения рубинового лазера.

Коэффицие́нт пропуска́ния — безразмерная физическая величина, равная отношению потока излучения Φ{displaystyle Phi }, прошедшего через среду, к потоку излучения Φ0{displaystyle Phi _{0}}, упавшему на её поверхность^[1]:

T=ΦΦ0.{displaystyle T={frac {Phi }{Phi _{0}}}.}

В общем случае значение коэффициента пропускания T{displaystyle T}^[2] тела зависит как от свойств самого тела, так и от угла падения, спектрального состава и поляризации излучения.

Численно коэффициент пропускания выражают в долях или в процентах.

Коэффициент пропускания неактивных сред всегда меньше 1. В активных средах коэффициент пропускания больше или равен 1, при прохождении излучения через такие среды происходит его усиление. Активные среды используются в качестве рабочих сред лазеров^[3][4][5][6].

Коэффициент пропускания связан с оптической плотностью D{displaystyle D} соотношением:

T=10−D.{displaystyle T=10^{-D}.}

Сумма коэффициента пропускания и коэффициентов отражения, поглощения и рассеяния равна единице. Это утверждение следует из закона сохранения энергии.

Производные, связанные и родственные понятия |

Вместе с понятием «коэффициент пропускания» широко используются и другие созданные на его основе понятия. Часть из них представлена ниже.

Коэффициент направленного пропускания Tr{displaystyle T_{r}} |

Коэффициент направленного пропускания равен отношению потока излучения, прошедшего сквозь среду, не испытав рассеяния, к потоку падающего излучения.

Коэффициент диффузного пропускания Td{displaystyle T_{d}} |

Коэффициент диффузного пропускания равен отношению потока излучения, прошедшего сквозь среду и рассеянного ею, к потоку падающего излучения.

В отсутствие поглощения и отражений выполняется соотношение:

T=Tr+Td.{displaystyle T=T_{r}+T_{d}.}

Спектральный коэффициент пропускания Tλ{displaystyle T_{lambda }} |

Коэффициент пропускания монохроматического излучения называют спектральным коэффициентом пропускания. Выражение для него имеет вид:

Tλ=ΦλΦλ0,{displaystyle T_{lambda }={frac {Phi _{lambda }}{Phi _{lambda 0}}},}

где Φλ0{displaystyle Phi _{lambda 0}} и Φλ{displaystyle Phi _{lambda }} — потоки падающего на среду и прошедшего через неё монохроматического излучения соответственно.

Коэффициент внутреннего пропускания Ti{displaystyle T_{i}} |

Коэффициент внутреннего пропускания отражает только те изменения интенсивности излучения, которые происходят внутри среды, то есть потери из-за отражений на входной и выходной поверхностях среды им не учитываются.

Таким образом, по определению:

Ti=ΦoutΦin,{displaystyle T_{i}={frac {Phi _{out}}{Phi _{in}}},}

где Φin{displaystyle Phi _{in}} — поток излучения, вошедшего в среду, а Φout{displaystyle Phi _{out}} — поток излучения, дошедшего до выходной поверхности.

С учетом отражения излучения на входной поверхности соотношение между потоком излучения Φin{displaystyle Phi _{in}}, вошедшего в среду, и потоком излучения Φ0{displaystyle Phi _{0}}, падающим на входную поверхность, имеет вид:

Φin=(1−Rin)Φ0,{displaystyle Phi _{in}=(1-R_{in})Phi _{0},}

где Rin{displaystyle R_{in}} — коэффициент отражения от входной поверхности.

На выходной поверхности также происходит отражение, поэтому поток излучения Φout{displaystyle Phi _{out}}, падающего на эту поверхность, и поток Φ{displaystyle Phi }, выходящий из среды, связаны соотношением:

Φ=(1−Rout)Φout,{displaystyle Phi =(1-R_{out})Phi _{out},}

где Rout{displaystyle R_{out}} — коэффициент отражения от выходной поверхности. Соответственно, выполняется:

Φout=Φ(1−Rout).{displaystyle Phi _{out}={frac {Phi }{(1-R_{out})}}.}

В результате для связи Ti{displaystyle T_{i}} и T{displaystyle T} получается:

Ti=T(1−Rin)(1−Rout).{displaystyle T_{i}={frac {T}{(1-R_{in})(1-R_{out})}}.}

Коэффициент внутреннего пропускания обычно используется не при описании свойств тел, как таковых, а как характеристика материалов, преимущественно оптических^[7].

Спектральный коэффициент внутреннего пропускания Ti,λ{displaystyle T_{i,lambda }} |

Спектральный коэффициент внутреннего пропускания представляет собой коэффициент внутреннего пропускания для монохроматического света.

Интегральный коэффициент внутреннего пропускания TA{displaystyle T_{A}} |

Интегральный коэффициент внутреннего пропускания TA{displaystyle T_{A}} для белого света стандартного источника A (с коррелированной цветовой температурой излучения T=2856 K) рассчитывается по формуле^[7][8]:

TA=∫380760Φin,λ(λ)V(λ)Ti,λ(λ)dλ∫380760Φin,λ(λ)V(λ)dλ,{displaystyle T_{A}={frac {int limits _{380}^{760}Phi _{in,lambda }(lambda )V(lambda )T_{i,lambda }(lambda )dlambda }{int limits _{380}^{760}Phi _{in,lambda }(lambda )V(lambda )dlambda }},}

или следующей из неё:

TA=∫380760Φout,λ(λ)V(λ)dλ∫380760Φin,λ(λ)V(λ)dλ,{displaystyle T_{A}={frac {int limits _{380}^{760}Phi _{out,lambda }(lambda )V(lambda )dlambda }{int limits _{380}^{760}Phi _{in,lambda }(lambda )V(lambda )dlambda }},}

где Φin,λ(λ){displaystyle Phi _{in,lambda }(lambda )} — спектральная плотность потока излучения, вошедшего в среду, Φout,λ(λ){displaystyle Phi _{out,lambda }(lambda )} — спектральная плотность потока излучения, дошедшего до выходной поверхности, а V(λ){displaystyle V(lambda )} — относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения^[9].

Аналогичным образом определяются интегральные коэффициенты пропускания и для других источников света.

Интегральный коэффициент внутреннего пропускания характеризует способность материала пропускать свет, воспринимаемый человеческим глазом, и является поэтому важной характеристикой оптических материалов^[7].

Спектр пропускания |

Спектр пропускания — это зависимость коэффициента пропускания от длины волны или частоты (волнового числа, энергии кванта и т. д.) излучения. Применительно к свету такие спектры называют также спектрами светопропускания.

Спектры пропускания являются первичным экспериментальным материалом, получаемым при исследованиях, выполняемых методами абсорбционной спектроскопии. Такие спектры представляют и самостоятельный интерес, например, как одна из основных характеристик оптических материалов^[10].

См. также |

• Коэффициент поглощения


• Коэффициент отражения


• Коэффициент рассеяния


• Коэффициент ослабления

Примечания |

1. 
   ↑ Пропускания коэффициент // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — Т. 4. — С. 149. — 704 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-087-8.
   


2. 
   ↑ Обозначения соответствуют рекомендованным в ГОСТ 26148-84. Допускается также использование греческой τ.{displaystyle tau .}
   


3. 
   ↑ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ. ЛАЗЕРЫ И УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ. Термины и определения. [1]
   


4. 
   ↑ Справочник по лазерам. Пер. с англ. под ред. А. М. Прохорова, т. 1-2, М.: 1978.
   


5. 
   ↑ Звелто О. Физика лазеров. Пер. с англ., 2 изд., М.: 1984.
   


6. 
   ↑ Карлов Н. В. Лекции по квантовой электронике. М.: 1983. М. Н. Андреева.
   


7. 
   ↑ ¹²³
   Бесцветное оптическое стекло СССР. Каталог. Под ред. Петровского Г. Т. — М: Дом оптики, 1990. — 131 с. — 3000 экз.
   


8. 
   ↑ Зверев В. А., Кривопустова Е. В., Точилина Т. В. Оптические материалы. Часть 1. — Санкт-Петербург: ИТМО, 2009. — С. 95. — 244 с.
   


9. 
   ↑ ГОСТ 8.332-78. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения. — М: Издательство стандартов, 1979. — 6 с. — 2000 экз.
   


10. 
    ↑
    Цветное оптическое стекло и особые стекла. Каталог. Под ред. Петровского Г. Т.. — М: Дом оптики, 1990. — 229 с. — 1500 экз.
    

Литература |

ГОСТ 26148—84. Фотометрия. Термины и определения.. — М.: Издательство стандартов, 1984. — 24 с.

ГОСТ 7601-78. Физическая оптика. Термины, буквенные обозначения и определения основных величин. — М.: Издательство стандартов, 1999. — 16 с.

Физический энциклопедический словарь. — М: Советская энциклопедия, 1984. — С. 590.

Физическая энциклопедия. — М: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 4. — С. 149. — ISBN 5-85270-087-8..