屈折率と吸収係数とは？

屈折率と吸収係数は、光が媒質を通過する際の挙動を理解する上で重要な物理的特性です。以下に、これらの概念を詳しく説明します。

屈折率

屈折率は、光線が異なる媒質（例えば、水からガラス）を通過する際に曲げられる度合いを示す指標です。屈折率は次のように定義されます：

• 計算方法: 屈折率は、光が真空中を進む速度と、物質中の光速の比によって計算されます。

• 絶対屈折率: 物質の屈折率は、真空中の光速と物質中の光速の比によって求められ、これを絶対屈折率と呼びます。例えば、水の屈折率は約1.33、ガラスは約1.5です。

吸収係数

吸収係数は、材料を透過する光ビームの透過性を測る尺度です。この係数は、光が媒質を通過する際にどれだけ吸収されるかを示します。

• 減衰の度合い: 光が粒子に照射されると、粒子の材質に応じて光が吸収され、光の強度が減少します。一般的に、色の濃い材料ほど吸収係数が大きくなります。例えば、石炭の吸収係数は1.0であるのに対し、ガラスの吸収係数は0.0です。

複素屈折率

粒度分布の計算には、試料物質の吸収係数と、媒質および試料の屈折率の両方が必要です。これらのパラメータは、複素屈折率として組み合わされます。

• 定義: 複素屈折率は、屈折率の実数部と吸収係数の虚数部を組み合わせた形で表されます。

まとめ

屈折率と吸収係数は、光が材料を通過する際の挙動を理解し、正確な粒度分布を計算するために重要です。これらの特性を正しく把握することで、レーザー回折式粒度分布測定の精度と信頼性を高めることができます。特に、新しい材料や複合材料の開発においては、これらの特性の正確な測定が求められます。

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