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'''衰減系數'''（{{lang-en|attenuation coefficient}}）通常是指某些物理量例如[[光子]]、聲波、[[電子]]、粒子的數量或能量等等，在物體中單一方向行進貫穿的難易程度。以光線為例，衰減系數大，代表光線進入某特定物質時會快速變弱；衰減系數小，代表光線可以很容易穿透此物質，即此一物質是相當透明的。<ref name=radiate01>{{cite book
|title=原子、輻射、與輻射防護
|edition=2nd
|author=James E. Turner
|editor=朱鐵吉
|publisher=民全書局有限公司
|year=1995
|isbn=9579122113
|language=zh-tw
}}</ref>

衰減系數其實是機率概念：假設100個光子每行進一公分，20個光子與物質發生特定交互作用被吸收掉，衰減系數就是每公分損失20%，寫成為長度單位的倒數，0.2 cm<sup>-1</sup>。以國際標準單位制來表示，可寫成20 m<sup>-1</sup>，單位為公尺分之一。

衰減系數大小與入射標的物的性質有關，例如入射光波長；也與貫穿作用物質本身的性質有關。

==相關領域==
衰減係數的概念使用於許多領域與學門，有不同的名稱，但是其數學定義非常類似：數量衰減，能量衰減，電磁場強度衰減，功率衰減，等等。
* [[游離輻射]]，以[[伽瑪射線]]或[[X射線]]為例，衰減係數之符號定義為<math>\mu</math>，常用單位為cm<sup>-1</sup>。
** 輻射防護，以類似概念[[質量衰減係數]]（mass attenuation coefficient）進行討論。
* [[高能物理]]或[[核子工程]][[核反應爐]]討論，以[[中子]]為例，稱為巨觀截面（macroscopic cross section），符號定義為<math>\Sigma</math>，常用單位為m<sup>-1</sup>。
* [[聲波]]，衰減係數又稱{{link-en|粒子大小分佈|Particle-size distribution}}（particle size distribution），符號定義為<math>\alpha</math>，常用單位為m<sup>-1</sup>。
** [[超聲波]]，衰減係數稱為超聲波衰減（ultrasound attenuation），符號定義為<math>\alpha</math>，常用單位為dB·cm<sup>−1</sup>·MHz<sup>−1</sup>。
* [[電磁波]]，能量{{link-en|傳輸損耗|transmission loss}}（transmission loss）<ref>{{cite book
|title=訊號與通訊
|edition=3rd
|author=A. Bruce Carlson
|editor=湯鴻沼
|publisher=全華科技圖書股份有限公司
|year=1992
|isbn=9572100262
|language=zh-tw
}}</ref>，衰減係數之符號亦為<math>\alpha</math>，常用單位，衰減係數為dB·km<sup>−1</sup>。衰減係數為{{link-en|行進常數|propagation constant}}（propagation constant）<math>\gamma</math>之實部。

==數學概述==
以下將以數學概述'''衰減係數'''定義，簡單描述相關概念。
===線性衰減係數===
'''線性衰減係數'''，或'''定向衰減係數'''（direction attenuation coefficient），常用於游離輻射領域，是指在一單位體積的介質中，入射標的物沿著一單位長度與介質作用而消失的機率大小，常用符號為''μ''<sub>Ω</sub>，數學定義
<ref name="ISO_9288-1989">{{cite web
|url=http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=16943
|title=Thermal insulation — Heat transfer by radiation — Physical quantities and definitions
|work=ISO 9288:1989
|publisher=[[International Organization for Standardization|ISO]] catalogue
|year=1989
|accessdate=2015-03-15
|language=en
|archive-date=2016-03-04
|archive-url=https://web.archive.org/web/20160304102455/http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=16943
|dead-url=no
}}</ref>
：<math>\mu_\Omega = -\frac{1}{L_{\mathrm{e},\Omega}} \frac{\mathrm{d}L_{\mathrm{e},\Omega}}{\mathrm{d}z},</math>
此處''L''<sub>e,Ω</sub>為[[輻射率]]。

===頻譜線性衰減係數===
'''頻率譜定向衰減係數'''（spectral directional attenuation coefficient in frequency）與'''波長譜定向衰減係數'''（spectral directional attenuation coefficient in wavelength）指特定波長或頻率的電磁波或光子打入一單位體積的介質後，入射標的物沿著一特定方向，直線前進每一單位長度間，與介質作用而消失的機率大小，相應的常用符號各自為''μ''<sub>Ω,ν</sub>與''μ''<sub>Ω,λ</sub>。數學定義<ref name="ISO_9288-1989" />
:<math>\mu_{\Omega,\nu} = -\frac{1}{L_{\mathrm{e},\Omega,\nu}} \frac{\mathrm{d}L_{\mathrm{e},\Omega,\nu}}{\mathrm{d}z},</math>
:<math>\mu_{\Omega,\lambda} = -\frac{1}{L_{\mathrm{e},\Omega,\lambda}} \frac{\mathrm{d}L_{\mathrm{e},\Omega,\lambda}}{\mathrm{d}z},</math>
此處相關符號的定義如下，
*''L''<sub>e,Ω,ν</sub>為特定頻率的[[輻射率]]；
*''L''<sub>e,Ω,λ</sub>為特定波長的[[輻射率]]。

===半球式衰減係數===
'''半球式衰減係數'''（Hemispherical attenuation coefficient）指光子束或粒子束打入一單位體積的介質後，以半球狀方式擴散，入射標的物沿著一單位長度與介質作用而消失的機率大小，常用符號為''μ''，數學定義<ref name="ISO_9288-1989"/>
：<math>\mu = -\frac{1}{\Phi_\mathrm{e}} \frac{\mathrm{d}\Phi_\mathrm{e}}{\mathrm{d}z},</math>
此處相關符號的定義如下，
*Φ<sub>e</sub>為輻射通量（radiant flux），又稱[[輻射功率]];
*''z''為此光束或粒子束在介質中的路徑長度。

===譜線半球式衰減係數===
'''頻率譜半球式衰減係數'''（spectral hemispherical attenuation coefficient in frequency）與'''波長譜半球式衰減係數'''（spectral hemispherical attenuation coefficient in wavelength）指特定波長或頻率的電磁波或光子束打入一單位體積的介質後，以半球狀方式擴散，入射標的物沿著一單位長度與介質作用而消失的機率大小，相應的常用符號各自為''μ''<sub>ν</sub>與''μ''<sub>λ</sub><ref name="ISO_9288-1989" />
:<math>\mu_\nu = -\frac{1}{\Phi_{\mathrm{e},\nu}} \frac{\mathrm{d}\Phi_{\mathrm{e},\nu}}{\mathrm{d}z},</math>
:<math>\mu_\lambda = -\frac{1}{\Phi_{\mathrm{e},\lambda}} \frac{\mathrm{d}\Phi_{\mathrm{e},\lambda}}{\mathrm{d}z},</math>
此處相關符號的定義如下，
*Φ<sub>e,ν</sub>為特定頻率之[[輻射功率]]；
*Φ<sub>e,λ</sub>為特定波長之[[輻射功率]]。

==游離輻射==
在游離輻射領域，實務概念採用質量衰減係數，描述入射標的物與傳遞介質間發生交互作用的機率。<ref name=radiate01/>
*質量衰減係數：每公斤介質和光子發生作用之機率。
*原子衰減係數：每一個原子和光子發生作用之機率。
*電子衰減係數：每一個電子和光子發生作用之機率。

相關定義與常用單位簡述<ref name=radiate01/>如下：
*質量衰減係數=μ/ρ（平方公尺/公斤）。
*原子衰減係數=(Z/1000N<sub>e</sub>)<math>\times </math>(μ/ρ)（平方公尺/原子數）。
*電子衰減係數=(1/1000N<sub>e</sub>)<math>\times </math>(μ/ρ)（平方公尺/電子數）。

補充相關符號定義如下：
* μ：線性衰減係數（linear attenuation coefficient，cm<sup>-1</sup>）。
* ρ：介質質量密度（kg/m<sup>3</sup>）。
* Z：[[原子序]]。
* A：質量數。
* N<sub>e</sub>（電子數/克）=(N<sub>a</sub><math>\times </math> Z)/A，其N<sub>e</sub>約等於3.01<math>\times 10^{23}</math>
* N<sub>a</sub>為亞弗加厥數，<math>6.02\times 10^{23}</math>
==相關條目==
* [[吸收 (光學)]]
* {{link-en|質量衰減係數|mass atteunation coefficient}}

==參考資料==
<references />

[[Category:物理量]]
[[Category:輻射]]
[[Category:電磁輻射]]