Кіріспе
Тереңдік жарығы материалға ену мүмкіндігін көрсетеді. Тереңдіктің енуі - жарықтың немесе кез келген электромагниттік сәулелердің материалға қаншалықты терең ену мүмкіндігін өлшейтін өлшем. Ол материалдың ішіндегі сәулелену қарқындылығының жер бетіндегі (немесе дұрыс айтқанда, жер бетінен төмен) бастапқы мәнінің 1 / е (шамамен 37%) -іне түсетін тереңдігі ретінде анықталады. Материалдың бетінде электромагниттік сәулелер түскен кезде, ол сол бетінен (ішінара) шағылуы мүмкін және материалға берілетін энергияны қамтитын өріс пайда болады. Бұл электромагниттік өріс материалдың ішіндегі атомдар мен электрондармен өзара әрекеттеседі. Материалдың сипатына байланысты электромагниттік өріс материалға өте алыс жетуі мүмкін немесе өте тез өлуі мүмкін. Берілген материал үшін ену тереңдігі, әдетте, толқын ұзындығының функциясы болады.
Penetration depth is a measure of how deep light or any electromagnetic radiation can penetrate into a material. It is defined as the depth at which the intensity of the radiation inside the material falls to 1/e (about 37%) of its original value at (or more properly, just beneath) the surface. When electromagnetic radiation is incident on the surface of a material, it may be (partly) reflected from that surface and there will be a field containing energy transmitted into the material. This electromagnetic field interacts with the atoms and electrons inside the material. Depending on the nature of the material, the electromagnetic field might travel very far into the material, or may die out very quickly. For a given material, penetration depth will generally be a function of wavelength.
Аңшаю тұрақтысы
Материалға қалыпты әсер ету кезінде электромагниттік толқынның әлсірету константасы материалдың n сыну индексінің қиялдық бөлігіне пропорционалды. Жоғарыда берілген анықтаманы (жұмыртқылыққа негізделген) пайдаланып, келесі қатынас болады: мұндағы сыну индексінің кешенді индексін білдіреді, сәулеленудің радиандық жиілігі, c - вакуумдағы жарық жылдамдығы және толқын ұзындығы. Бұл жиіліктің функциясы екенін ескеріңіз, өйткені оның ойдағы бөлігі жиі аталмайды (бұл мөлдір диэлектриктер үшін нөл). Металдардың күрделі сыну индексі де сирек аталады, бірақ бірдей мәнге ие, ол микротолқын жиіліктеріне дейін жарамды формуламен дәл берілген ену тереңдігіне (немесе тері тереңдігіне) әкеледі. Осы және басқа да электромагниттік өрістің ыдырауын анықтау тәсілдерінің арасындағы қатынастарды мөлдірсіздіктің математикалық сипаттамаларымен көрсетуге болады. Бұл тек электромагниттік энергияның жоғалту ортасына сіңуінен туындауы мүмкін өрістің ыдырауын ғана анықтайды немесе өрістің жоғалтулар болмаған ортаға енуін ғана сипаттай алады (немесе екеуінің үйлесімін). Мысалы, гипотетикалық заттың сындыру индексі күрделі болуы мүмкін. Толқын осы ортаға елеулі шағылысусыз кіреді және ортаға ену тереңдігімен (сала күші бойынша) толығымен сіңіріледі, мұнда вакуум толқын ұзындығы. Қиындық индексі бар басқа гипотетикалық материалдың да ену тереңдігі 16 толқын ұзындығына ие болады, алайда бұл жағдайда толқын материалдан өте жақсы шағылады! Радиацияның шынайы сіңірілуі болмайды, алайда электрлік және магниттік өрістер затқа жақсы созылады. Екі жағдайда да ену тереңдігі жоғарыда көрсетілгендей материалдың сыну индексінің қиялдық бөлігінен тікелей анықталады.
where denotes the complex index of refraction, is the radian frequency of the radiation, c is the speed of light in vacuum and is the wavelength. Note that is very much a function of frequency, as is its imaginary part which is often not mentioned (it is essentially zero for transparent dielectrics). The complex refractive index of metals is also infrequently mentioned but has the same significance, leading to a penetration depth (or skin depth ) accurately given by a formula which is valid up to microwave frequencies. Relationships between these and other ways of specifying the decay of an electromagnetic field can be expressed by mathematical descriptions of opacity. This is only specifying the decay of the field which may be due to absorption of the electromagnetic energy in a lossy medium or may simply describe the penetration of the field in a medium where no loss occurs (or a combination of the two). For instance, a hypothetical substance may have a complex index of refraction A wave will enter that medium without significant reflection and will be totally absorbed in the medium with a penetration depth (in field strength) of , where is the vacuum wavelength. A different hypothetical material with a complex index of refraction will also have a penetration depth of 16 wavelengths, however in this case the wave will be perfectly reflected from the material! No actual absorption of the radiation takes place, however the electric and magnetic fields extend well into the substance. In either case the penetration depth is found directly from the imaginary part of the material's refractive index as is detailed above.