Rodrigo Ricardo

El coeficiente de absorción: definición y cálculo

Publicado el 4 noviembre, 2020

¿Cómo podemos describir el color?

Mire esta imagen de vidrieras en la famosa iglesia de Barcelona, ​​la Sagrada Familia. ¿Qué colores ves? Hay rojos, azules, amarillos, verdes y más. ¿Crees que podrías describir cualquiera de estos colores lo suficientemente bien como para que alguien más pueda saber exactamente de qué color es? ¿Podría describir exactamente qué tan claro u oscuro es incluso un color? Probablemente no. Para hacer esto, necesitaría conocer el coeficiente de absorción y el grosor del vidrio que desea describir. El coeficiente de absorción describe qué cantidad de cada color de luz absorbe un material .


Vidrieras de la Sagrada Familia en Barcelona, ​​España.
Sagrada Familia

Reflexión, transmisión y absorción

Para comprender el coeficiente de absorción, primero debemos comprender qué sucede cuando la luz atraviesa un material. Como se muestra en el diagrama, la luz que encuentra un material puede reflejarse, transmitirse o absorberse. La reflexión ocurre cuando la luz rebota en un material; puedes ver tu reflejo en un espejo, porque los espejos reflejan mucha luz. La luz que atraviesa un material se ha transmitido, por lo que la luz que se ve a través de una ventana se ha transmitido a través de la ventana. La luz absorbida es la luz que no se refleja ni se transmite; esta luz entra en un material, pero nunca sale. Entonces, ¿a dónde va la luz absorbida? Cuando un material absorbe luz, toma la energía de la luz y la transforma en otra forma de energía, como el calor.

Reflexión, transmisión y absorción

El coeficiente de absorción

El coeficiente de absorción describe cuánta luz de un color determinado es absorbida por un material de un grosor determinado. El coeficiente de absorción suele estar representado por la letra griega alfa. Tiene unidades de 1 / cm (1 / longitud), porque describe la cantidad de luz absorbida por espesor de material. Cuanto más luz absorba un material, mayor será su coeficiente de absorción. Debido a que los materiales a menudo absorben algunos colores mejor que otros, el coeficiente de absorción es una función del color. Un material que absorbe la luz roja mientras transmite la luz azul tendrá un alto coeficiente de absorción para la luz roja y un bajo coeficiente de absorción para la luz azul.

Ecuaciones importantes

La ecuación 1 muestra la relación entre la fracción de luz no reflejada absorbida (A), el coeficiente de absorción (la letra griega alfa) y el espesor del material (X). Tenga en cuenta que las ecuaciones 1, 2 y 3 son en realidad la misma ecuación, pero se ha reordenado algebraicamente para resolver cada una de las tres variables (A, alfa y X). Si conoce dos de estas tres variables, puede usar la ecuación apropiada para calcular la que falta. Las ecuaciones 1, 2 y 3 le permitirán calcular la fracción de luz absorbida, el coeficiente de absorción y el espesor del material, respectivamente.

Tenga en cuenta que e es una constante matemática importante que es aproximadamente 2.718 y que ln significa logaritmo natural; la mayoría de las calculadoras y la Búsqueda de Google calcularán el logaritmo natural de los números. Recuerde que tanto el coeficiente de absorción como la fracción de luz absorbida son funciones del color de la luz. La pregunta de ejemplo a continuación y las preguntas del cuestionario le permitirán practicar el uso de estas ecuaciones.

Ecuaciones de coeficiente de absorción

Ejemplo

Calcule el coeficiente de absorción de la luz amarilla para un material que absorbe el 45% de la luz amarilla no reflejada en 0,001 cm.

Se nos dice que calculemos el coeficiente de absorción, por lo que usaremos la Ecuación 2. Se nos da que la fracción de luz absorbida (A) es 45% (o 0.45) y que el espesor (X) es 0.001 cm. Reemplazando estos valores en la Ecuación 2, encontramos que el coeficiente de absorción es igual a -ln (1-0.45) /0.001 cm o 598 / cm .

Resumen

La luz que se encuentra con un material puede reflejarse, transmitirse o absorberse. El coeficiente de absorción describe la cantidad de luz que absorbe un determinado espesor de un material. Un coeficiente de absorción más alto significa que el material absorbe más luz por espesor. Debido a que el coeficiente de absorción es una función del color de la luz, nos dice cuánta luz de cada color se absorbe.

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