fotonentransmissie

Fotonentransmissie is het proces waarbij fotonen zich door een medium of tussen twee media verplaatsen. In optica en fotonica verwijst het begrip vooral naar de hoeveelheid licht die een materiaal verlaat in verhouding tot het oorspronkelijk invallende licht, uitgedrukt als transmittantie of transmissiecoëfficiënt. Transmissie kan afhankelijk zijn van golflengte, hoek van inval en materiaaleigenschappen zoals de brekingsindex, absorptie en verstrooiing.

De belangrijkste oorzaken van lichtverlies bij transmissie zijn absorptie, verstrooiing en reflectie bij de grensvlakken. Absorptie wordt bepaald door de absorptiecoëfficiënt en de dikte van het medium; volgens de Beer–Lambert-wet neemt de intensiteit af als I = I0 exp(-αx). Verstrooiing kan Rayleigh- of Mie-type zijn en wordt vooral in onnauwkeurig gepolijste oppervlakken of in deeltjes gegenereerd. Reflectie kan een significant deel van het invallende licht wegnemen bij grensovergangen met verschillende brekingsindices; anti-reflectieve coatings kunnen de transmissie verhogen.

In optische vezels en geïntegreerde schakelingen wordt transmissie vaak bereikt door totale inwendige reflectie, waardoor licht over lange afstanden kan worden geleid met lage verliezen. In de kwantummechanica is transmissie ook de kans dat een foton een potentiaalbarrière doorloopt, wat relevant is bij nanostructuren en tunneling.

Metingen van transmittantie (T) en spectrale transmittantie (T(λ)) worden gebruikt in scheikunde, astronomische spectroscopie en materiaalwetenschap. Toepassingen omvatten zonnecellen, vensterbeglazing, filters en beveiligde communicatienetwerken.