Теория репрезентативного слоя
Концепция репрезентативного слоя возникла благодаря работе Дональда Дама с помощью Кевина Дама и Карла Норриса по описанию спектроскопических свойств образцов твердых частиц, особенно применительно к спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона . [1] [2] Репрезентативный слой имеет такую же долю пустот, что и образец, который он представляет, и каждый тип частиц в образце имеет такую же объемную долю и долю площади поверхности, что и образец в целом. Спектроскопические свойства репрезентативного слоя могут быть получены из спектроскопических свойств частиц, которые можно определить самыми разными способами. [3]Хотя репрезентативный слой можно использовать в любой теории, основанной на математике плоскопараллельных слоев, существует набор определений и математических методов, как старых, так и новых, которые стали частью теории репрезентативного слоя .
Теория репрезентативного слоя может использоваться для определения спектроскопических свойств ансамбля частиц по характеристикам отдельных частиц в ансамбле. [4] Образец моделируется как ряд слоев, каждый из которых расположен параллельно друг другу и перпендикулярно падающему лучу. Затем используется математика плоскопараллельных слоев для извлечения желаемых свойств из данных, в первую очередь линейного коэффициента поглощения, который ведет себя аналогично коэффициенту в законе Бера. Теория репрезентативного слоя дает способ выполнения расчетов новых свойств образца путем изменения свойств отдельного слоя частиц, что не требует переделки математики для образца в целом.
Первая попытка объяснить передачу и отражение слоистого материала была предпринята Джорджем Г. Стоксом примерно в 1860 году [5] и привела к некоторым очень полезным соотношениям. Джон У. Струтт (лорд Рэлей) [6] и Густав Ми [7] в значительной степени развили теорию однократного рассеяния, но Ауртур Шустер [8] был первым, кто рассмотрел множественное рассеяние. Он занимался облачными атмосферами звезд и разработал модель плоскопараллельного слоя, в которой поле излучения было разделено на прямую и обратную составляющие. Эта же модель была использована гораздо позже Паулем Кубелкой и Францем Мунком , чьи имена обычно связываются с ней спектроскопистами.
После Второй мировой войны область спектроскопии отражения активно исследовалась как теоретически, так и экспериментально. Функция ремиссии , согласно теории Кубелки-Мунка, была основным претендентом на роль показателя поглощения, аналогичного функции поглощения в спектроскопии поглощения пропускания.
