I. Оптическое излучение и его взаимодействие с веществом. Отражение, рассеяние, поглощение, пропускание и их количественная оценка

ЯГМА

Медицинская физика

Фармацевтический факультет

Курс

Семестр

Лекция № 1,2.

«Фотометрия»

Составил: Крайнова Е.Ю.

Г.

I. Оптическое излучение и его взаимодействие с веществом. Отражение, рассеяние, поглощение, пропускание и их количественная оценка.

Оптическое излучение - поперечные электромагнитные волны, которые распространяются в вакууме со скоростью света (с = 3-Ю⁸ м/с) и имеют длину волны 1мм - 1нм.

К оптическому излучению относятся инфракрасное (ИК) (тепловое), ультрафиолетовое (УФ) и длинноволновое рентгеновское излучения. Оптическое излучение обладает энергией.

W (Дж) - лучистая энергия.

На практике используется понятие - лучистый поток Ф.

Ф = W/t [Дж/с = Вт].

Это лучистая энергия, переносимая оптическим излучением в единицу времени (мощность оптического излучения).

Лучистый поток, состоящий из лучей разных длин волн, называется спектрально-сложным (интегральным). Пример: белый свет. Лучистый поток в узком диапазоне длин волн или какой-то определенной длины волны называется монохроматическим.

При прохождении лучистого потока через различные среды он ослабляется. Причиной ослабления является его отражение, рассеяние, поглощение.

Ф₀ - неослабленный лучистый поток

Ф_r - отраженный л.п.

Ф_a - поглощенный л.п.

Ф_d - рассеянный л.п.

Ф_t - ослабленный л.п. на выходе из среды (пропущенный л.п.)

Отражение - может быть зеркальным и диффузным (т.е. от матовых поверхностей). Оно подчиняется законом отражения.

Рассеяние - ослабление лучистого потока в неоднородных средах (в средах с микроскопическими частицами, соизмерительными с длинной волны излучения - пыль, дым).

По закону сохранения энергии:

Ф₀= Ф_r + Ф_a +Ф_d + Ф_t

r = Ф_r\ Ф₀ — коэффициент отражения

a = Ф_a\ Ф₀ — коэффициент поглощения

t = Ф_t\ Ф₀ — коэффициент ослабления

d = Ф_d\ Ф₀ — коэффициент рассеяния

Все коэффициенты зависят от свойств поглощающей среды и не зависят от мощности оптического излучения.

r + a + t + d = 1