此处ω是入射光源的角调制频率,γ是样品比热的比值,P0和T0分别是光声池气体的静压力和平均温度,Ts(0,ω)是固-气边界(界面)的复合温度,lg是样品表面至光声池窗的距离,μg是池内气体的热散射深度。显而易见,光声信号既有大小也有相位,主要由样品界面的温度决定。大小代表了光声信号的强度,相位是空间起点的标志。将公式(3-1)简化后可用于不同光学和热学条件下样品的研究。通常作为概念理解上的关系,光声信号大约与log10(βμ)成比例,并在-1< log10(βμ)<+1范围内,此处β是吸光率,μ是热散射深度。由于热散射相对较弱,热波也较易衰减,仅有某一样品深度产生的信号才会被检测到。因此热散射长度μ代表的采样深度可由下式表示:
此处f是调制频率(或连续扫描下的傅丽叶频率),α是热散射率[α=k/(ρCp),此处k、ρ、Cp分别是热传导率、密度和样品的比热]。