反射比、透射比和吸收比三者之間的關系可以通過光學研究中的基本定律來表示,即入射電磁波在介質交界處的反射、透射和吸收遵循α+ρ+τ=1的關系式。將這三者的關系整理成表格,可以得到以下內容:
光學參數 | 定義及說明 | 表達式 |
---|---|---|
吸收比(α) | 物體吸收的輻射能與總輻射能之比,不透明表面τ=0時,α=1-ρ。 | α = ε |
反射比(ρ) | 物體反射的輻射能與總輻射能之比,不透明表面τ=0時,ρ=1-α。 | α + ρ = 1 |
透射比(τ) | 物體透過的輻射能與總輻射能之比,與物體的厚度和材質有關。 | α + ρ + τ = 1 |
這個表格清楚地展示了反射比、透射比和吸收比之間的定量關系。
除此之外,還可以進一步了解這三者的物理意義:
吸收比(α):
物體吸收的輻射能占入射總輻射能的比率。
根據基爾霍夫定律,吸收比等于發射率(α=ε),這表示高吸收率的物體同樣有高發射率。
對于不透明表面,透射比為0,此時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補的。
反射比(ρ):
物體反射的輻射能占入射總輻射能的比率。
在不透明表面上,反射比越高意味著吸收比越低,導致發射率降低,熱損失減少。
透射比(τ):
物體透過的輻射能占入射總輻射能的比率。
透明介質如玻璃等的透射比與材料的厚度和本質有關,決定了有多少輻射能被傳遞而不被吸收或反射。