Indicele de dispersie

Indicele de dispersie
$r,r'$
Dimensiune	L −1
Unități
SI	m −1
GHS	cm −1
Note
scalar

Indicele de împrăștiere este reciproca distanței la care fluxul de radiație monocromatică care se propagă într-un mediu sub formă de fascicul paralel scade datorită împrăștierii în mediu de un anumit număr prestabilit de ori. În principiu, orice grad de reducere a fluxului de radiații în această definiție poate fi ales, cu toate acestea, în literatura științifică, tehnică, de referință și de reglementare și, în general, în practică, sunt utilizate două valori ale gradului de reducere: unul egal cu 10 (indice de împrăștiere zecimal), iar celălalt - numărul e (indice de împrăștiere naturală).

Scatter zecimal

Indicele de dispersie zecimal [1] se determină după formula: $r$

r={\frac {1}{l}}\log _{10}\left({\frac {\Phi _{0}}{\Phi (l)))\right),

unde este fluxul de radiație la intrarea în mediu, este fluxul de radiație după ce a depășit distanța în mediul de împrăștiere . $\Phi _{0}$ $\Phi (l)$ $l$

În consecință, fluxul de radiație în timpul propagării sale într-un mediu de împrăștiere în acest caz este descris prin expresia:

\Phi (l)=\Phi _{0}10^{-rl}.

În formă diferențială, se poate scrie după cum urmează:

d\Phi =-\ln(10)r\Phi (l)dl.

Aici este modificarea fluxului de radiație după trecerea printr-un strat mediu cu o grosime mică . $d\Phi$ $dl$

Indicele de împrăștiere zecimal este convenabil de utilizat atunci când se efectuează calcule optotehnice, în special, pentru a determina coeficienții de transmisie ai sistemelor optice.

Indicele de împrăștiere naturală

Indicele de împrăștiere naturală [1] se calculează după formula: $r'$

r'={\frac {1}{l}}\ln \left({\frac {I_{0}}{I(l)))\right).

Indicatorii naturali și zecimal de împrăștiere sunt legați între ei printr-un raport sau aproximativ . Când se utilizează indicele natural de împrăștiere, dependența fluxului de radiație de distanța parcursă de radiația în mediul de împrăștiere este descrisă prin expresia: $r'=\ln(10)r$ $r'\aprox 2.303r$

\Phi (l)=\Phi _{0}e^{-r'l}.

Forma sa diferentiala este urmatoarea:

d\Phi =-r'\Phi (l)dl.

Ecuațiile care implică indicele de împrăștiere naturală sunt mai compacte decât cele care utilizează indicele de împrăștiere zecimal și nu conțin factorul artificial ln(10). Prin urmare, în cercetările științifice de natură fundamentală se folosește cu precădere indicele de împrăștiere naturală.

Unități de măsură

În cadrul Sistemului Internațional de Unități (SI), alegerea unităților de măsură este determinată de considerente de comoditate și tradiții consacrate. Cele mai utilizate sunt centimetrii inversi (cm −1 ) și metrii inversi (m −1 ).

Odată cu apariția materialelor optice cu pierderi extrem de mici și dezvoltarea ulterioară a fibrei optice , dB /km (dB/km) a fost utilizat ca unitate de măsură pentru indicele de împrăștiere . În acest caz, calculul valorilor indicelui de împrăștiere se efectuează conform formulei:

r[dB/km]={\frac {10}{l}}\log _{10}\left({\frac {\Phi _{0}}{\Phi (l)))\dreapta ),

unde se exprimă în km.

l

Astfel, dB/km este de 10 6 ori mai mic decât cm −1 . În consecință, dacă factorul de împrăștiere al materialului este de 1 dB/km, atunci aceasta înseamnă că factorul său de împrăștiere zecimal este de 10 −6 cm −1 .

Exemple de valori

Indicele de împrăștiere este o caracteristică importantă a materialelor optice. Tabelul prezintă valorile coeficienților de împrăștiere zecimal ai unor ochelari optici incolori de principalele tipuri pentru linia spectrală e , adică la o lungime de undă de 546 nm [2] .

Tipul și marca sticlei	Exponent zecimal de împrăștiere r . 10 5 , cm −1
Coroana Lumina LC3	1.5
Kron K8	0,8
Heavy Crown TK4	2.5
Coroana super grea STK3	3.2
Silex barit BF8	3.0
Flint F4	8.7
Heavy Flint TF4	18.0
Flint special OF1	5.7

Vezi și

Note

↑ 1 2 Denumirile corespund celor recomandate în GOST 26148-84 și GOST 7601-78.
↑ GOST 13659-78. Sticla optică incoloră. Caracteristici fizice și chimice. Parametrii principali. - M . : Editura de standarde, 1999. - 27 p.

Literatură

GOST 26148-84. Fotometrie. Termeni și definiții. - M . : Editura de standarde, 1984. - 24 p.

GOST 7601-78. Optica fizica. Termeni, denumiri de litere și definiții ale cantităților de bază. - M . : Editura de standarde, 1999. - S. 7.

Dicţionar enciclopedic fizic . - M . : Enciclopedia Sovietică, 1984. - S. 625 .

Enciclopedie fizică. - M . : Marea Enciclopedie Rusă, 1992. - T. 4. - S. 283. - ISBN 5-85270-087-8 ..