Geçirgenlik (transmisyon) ve optik yoğunluk aynı şeyi iki farklı ölçekte tanımlar: bir malzemenin ne kadar ışınımı geçirdiğini. Geçirgenlik, geçen oranı doğrusal olarak yüzde cinsinden ifade ederken, optik yoğunluk bunu logaritmik olarak ifade eder – OD 1 değeri %10 geçirgenlik, OD 3 değeri ise %0,1 geçirgenlik anlamına gelir. Koruyucu filtreler, lazer koruyucu gözlükler ve nötr yoğunluk filtreleri OD cinsinden belirtilirken cihazlar yüzde değeri verdiğinden, her iki yönde dönüşüm yapmak günlük bir işlemdir.
Bu hesaplayıcı üç görevi kapsar: ölçülen bir geçirgenlikten optik yoğunluk hesaplanması, belirtilen bir optik yoğunluktan geçirgenlik hesaplanması ve ışın yolunda birden fazla bileşen bulunduğunda – pencere, filtre, gözetleme camı – birleşik zayıflatmanın hesaplanması. Birleşim için geçirgenlikler toplanmaz, çarpılır; OD ölçeğinde ise değerler bunun yerine toplanır, bu da logaritmik ölçeği cazip kılan özelliktir.
Hesaplama tek bir dalga boyu için geçerlidir ve geçirgenlik değerlerinin aynı dalga boyuna ait olduğunu varsayar. Geçirgenlik bir fotometre veya spektrometre ile ölçülür – Opsytec her ikisini de üretir ve kendi laboratuvarında kalibre eder.
Diğer tüm radyometrik dönüşümler radyometri hesaplayıcısında bir araya toplanmıştır.
Bu hesaplama tek bir dalga boyu ve ideal, saçılmayan numuneler için geçerlidir. Arayüzlerdeki yansıma kayıpları ölçülen bir geçirgenlik değerinde zaten mevcuttur, ancak saf bir malzeme değerinde mevcut değildir. Güvenlikle ilgili değerlendirmeler – örneğin koruyucu filtrelerin – uygun, kalibre edilmiş ölçümlerle doğrulanmalıdır.
Temel Bilgiler
Optik yoğunluk, transmisyonun negatif on tabanlı logaritmasıdır: OD = −log₁₀(T), burada T, 0 ile 1 arasında bir kesirdir. Transmisyon genellikle olduğu gibi yüzde olarak verilmişse, o zaman OD = −log₁₀(T[%] / 100) olur. Tersi ise T = 10^(−OD) veya T[%] = 10^(−OD) · 100 şeklindedir. Optik yoğunluk boyutsuzdur. Kimyada aynı büyüklüğe absorbans veya ekstinksiyon adı verilir.
Birden fazla bileşen art arda geldiğinde, transmisyonlar çarpılır: T_toplam = T₁ · T₂ · … · Tₙ. OD ölçeğinde ise bu bir toplama işlemine dönüşür: OD_toplam = OD₁ + OD₂ + … + ODₙ.
Bir filtre %1 geçirir: OD = −log₁₀(0,01) = 2. %90, %75 ve %60 geçirgenliğe sahip üç bileşen, T_toplam = 0,90 · 0,75 · 0,60 = 0,405 = %40,5 değerini verir; bu da OD_toplam = 0,392 değerine karşılık gelir.
Optik yoğunluk dalga boyuna büyük ölçüde bağlıdır. Dalga boyu aralığı belirtilmeden verilen bir "OD 4" değeri anlamsızdır — aynı malzeme 254 nm'de OD 5, 365 nm'de ise OD 0,5 değerine sahip olabilir. Saçılan veya bulanık numuneler için basit bir düzenek çok az ışık toplar ve gerçekte olduğundan daha yüksek bir optik yoğunluk bildirir; bu durumda bir integre küre gerekir. Ayrıca geçirgenliklerin çarpılması, birbirine yakın yüzeyler arasındaki çoklu yansımaları göz ardı eder.
Sıkça Sorulan Sorular
T yüzde olarak verildiğinde OD = −log₁₀(T/100) olur. %10 geçirgenlik OD 1 verir, %1 OD 2 verir, %0,1 OD 3 verir. Her bir ek OD adımı, iletilen ışınımın on kat daha az olması anlamına gelir.
Gelen ışınımın on binde biri geçirilir, yani %0,01. Buna göre OD 6, milyonda bire kadar zayıflatır.
Aritmetik olarak evet — üçü de −log₁₀(T)'dir. Terimler farklı alanlardan gelir: optik yoğunluk filtre teknolojisinden, absorbans ve ekstinksiyon ise spektroskopiden.
Geçirgenlikleri çarpınız veya optik yoğunlukları toplayınız — her ikisi de aynı sonucu verir. OD 2 ve OD 3 değerine sahip iki filtre birlikte OD 5 verir, bu da %0,001 geçirgenlik demektir.
Çünkü bir malzemenin absorpsiyonu spektrum boyunca güçlü şekilde değişir. Bir UV koruyucu cam, UV-C'de yüksek derecede absorbe edici olabilirken görünür bölgede şeffaf olabilir. Bir dalga boyu belirtilmeden OD karşılaştırılabilir değildir — spektral olarak ölçülür, bkz. spektrometreler.
Tek dalga boyları için bir fotometre veya tüm eğri için bir spektrometre kullanılır. Saçılan numuneler için, saçılan ışığın da toplanabilmesi amacıyla bir integre küre eklenir.
Dönüşüm için evet, değerlendirme için hayır. Lazer koruma filtreleri, koruma seviyeleri bulunan kendi standartlarına göre sınıflandırılır; sade bir OD dönüşümü bu değerlendirmenin yerini tutmaz. Lazer süreçlerinde geçirgenlik testi için lazer süreçleri ve geçirgenlik testi bölümüne bakınız.
Yazar: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia, Ettlingen'de bulunan Opsytec Dr. Gröbel GmbH'nin genel müdürü olup akredite kalibrasyon laboratuvarının başındadır. KIT'teki Aydınlatma Teknolojisi Enstitüsü'nde darbeli ksenon eksimer deşarjları üzerine yaptığı araştırmaların ardından şu anda odak noktası optik radyasyon ölçüm teknolojisidir. DIN Standartlar Komitesi FNL 7 "Optik Radyasyon"un başkan yardımcısı ve DVGW UV Dezenfeksiyon Proje Grubu'nun bir üyesidir.
