厚みと透過率の関係

質問

いろいろな厚みのシートを作成しています。
そこで、数点のシートの厚みを変化させたときの透過率を測定すると
あらゆる厚みの透過率がわかる式がありますか？

ほかのサイトの紹介や簡単な意見でもいいので
教えてください！

回答No.1

ninoue · ベストアンサー

光学に関しては一般的な知識しか持っていませんが、回答が無いので解る範囲で.....

光の透過率に関しては次のような項目が関係してきます。

表面反射

波長依存性

厚みに関係した減衰率
　厚みが2,3,4倍になるに従い、1/4,1/9,1/16　と光の強度は減衰する。

光線の拡散
　光線が直線状に方向を余り変えずに透過してくるか、
　斜め方向にも拡散してくるか

例えば　Wikipedia:透過率　の項を参照下さい。

>光学材料では、表面（界面）で光が反射されるため、素材自体の透過率のことを内部透過率、界面をふくめた全体の透過率を外部透過率と呼ぶ。

多くの用途に対応する為には波長依存性も明らかにする必要があります。
しかし普通には使用する素材について、常用する光の厚みと減衰率の関係を求めれば良いと考えられます。
(波長依存性、拡散については、先ず無視して考えます)

そうすると次のような式が成立する筈です。

　I/I_0 = Kexp(-αx)　　(A)

　I,I_0 透過光、入射光　強度
　K:表面効果 (K<=1, 簡単には K=1 と仮定しても良い?)
　α:吸収係数　　Wikipedia:吸収係数他 参照
x:厚み=経路長

何種類かの厚みについて、透過光強度を測定し、(A)式の関係を片対数グラフにプロットします。
(横軸=等間隔目盛ー厚み、或いは一定厚みの板枚数、縦軸=対数目盛透過光強度)

そのグラフから関係式が読み取れるのではないでしょうか。

もっと詳しくは、厚みと透過光強度の対数値との関係式を、最小二乗法を使って求めます。

　log(I/I_0) = log(K) +α*x (A')

なおサーチ条件を工夫して調べれば、大抵の情報は回答を待つよりも直ぐに見つかります。
例えば次等

光　透過率
光　透過率 計算式
光　透過率 計算式 OR 関係式
光　透過率 波長依存性　(+計算式、関係式、解説、基礎、物質 OR 材料 OR 素材、.....)
光　拡散率 OR 拡散係数

お礼

わかりやすい解説ありがとうございます。