反射比、透射比和吸收比三者之间的关系可以通过光学研究中的基本定律来表示,即入射电磁波在介质交界处的反射、透射和吸收遵循α+ρ+τ=1的关系式。将这三者的关系整理成表格,可以得到以下内容:
光学参数 | 定义及说明 | 表达式 |
---|---|---|
吸收比(α) | 物体吸收的辐射能与总辐射能之比,不透明表面τ=0时,α=1-ρ。 | α = ε |
反射比(ρ) | 物体反射的辐射能与总辐射能之比,不透明表面τ=0时,ρ=1-α。 | α + ρ = 1 |
透射比(τ) | 物体透过的辐射能与总辐射能之比,与物体的厚度和材质有关。 | α + ρ + τ = 1 |
这个表格清楚地展示了反射比、透射比和吸收比之间的定量关系。
除此之外,还可以进一步了解这三者的物理意义:
吸收比(α):
物体吸收的辐射能占入射总辐射能的比率。
根据基尔霍夫定律,吸收比等于发射率(α=ε),这表示高吸收率的物体同样有高发射率。
对于不透明表面,透射比为0,此时吸收比加上反射比等于1(α+ρ=1),表明吸收比和反射比是互补的。
反射比(ρ):
物体反射的辐射能占入射总辐射能的比率。
在不透明表面上,反射比越高意味着吸收比越低,导致发射率降低,热损失减少。
透射比(τ):
物体透过的辐射能占入射总辐射能的比率。
透明介质如玻璃等的透射比与材料的厚度和本质有关,决定了有多少辐射能被传递而不被吸收或反射。