Коэффициент поглощения (оптика)

Шаблон:Физическая величина Коэффицие́нт поглоще́ния — безразмерная физическая величина, характеризующая способность тела поглощать падающее на него излучение. В качестве буквенного обозначения используется греческая $\alpha$.

Определения

Численно коэффициент поглощения равен отношению потока излучения $\mathrm{\Phi }$, поглощенного телом, к потоку излучения ${\mathrm{\Phi }}_0$, упавшего на тело:

$\alpha =\frac{\mathrm{\Phi }}{{\mathrm{\Phi }}_0}.$

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

В тех случаях, когда спектр падающего излучения настолько узок, что излучение можно считать монохроматическим, говорят о монохроматическом коэффициенте поглощения. Другое используемое в таких обстоятельствах наименование, имеющее то же значение, — поглощательная способность тела.

Если спектр падающего на тело излучения широк, то соответствующий коэффициент поглощения называют интегральным.

В общем случае значение коэффициента поглощения тела зависит как от свойств самого тела, так и от угла падения, спектрального состава и поляризации излучения.

Коэффициент внутреннего поглощения ${\alpha }_i$

В бо́льшей степени характеризует способность поглощать излучение материалами, а не телами. Соответственно, в отличие от коэффициента поглощения в его определении используется не падающий на поверхность тела поток ${\mathrm{\Phi }}_0$, а поток ${\mathrm{\Phi }}_{in}$, прошедший через входную поверхность тела.

Таким образом, коэффициент внутреннего поглощения ${\alpha }_i$ определяется из соотношения:

${\alpha }_i=\frac{\mathrm{\Phi }}{{\mathrm{\Phi }}_{in}}.$

Поток ${\mathrm{\Phi }}_{in}$ при этом связан с ${\mathrm{\Phi }}_0$ равенством:

${\mathrm{\Phi }}_{in}=(1-\rho ){\mathrm{\Phi }}_0,$

где $\rho$ — коэффициент отражения.

В общем случае, при распространении параллельного пучка излучения в среде, где одновременно имеет место поглощение и рассеяние излучения, коэффициент внутреннего поглощения связан с натуральными показателями поглощения $a^{\prime }$ и рассеяния $r^{\prime }$ соотношением:

${\alpha }_i=\frac{a^{\prime }}{a^{\prime }+r^{\prime }}[1-e^{-(a^{\prime }+r^{\prime })l}],$

где $l$ — расстояние, пройденное излучением в среде.

См. также

• Показатель поглощения
• Коэффициент отражения
• Коэффициент рассеяния
• Коэффициент ослабления
• Коэффициент пропускания