الامتصاص (الإشعاع الكهرومغناطيسي)

في الفيزياء ، امتصاص الإشعاع الكهرومغناطيسي هو كيف تمتص المادة (عادةً الإلكترونات المرتبطة في الذرات ) طاقة الفوتون ، وبالتالي تحول الطاقة الكهرومغناطيسية إلى طاقة داخلية للمادة الممتصة (على سبيل المثال، الطاقة الحرارية ). [ 1 ]
من الآثار الملحوظة لامتصاص الإشعاع الكهرومغناطيسي هو توهين الإشعاع؛ التوهين هو الانخفاض التدريجي في شدة الموجات الضوئية أثناء انتشارها عبر وسط ما.
على الرغم من أن امتصاص الموجات لا يعتمد عادة على شدتها (الامتصاص الخطي)، إلا أنه في ظروف معينة ( البصريات ) تتغير شفافية الوسط بعامل يتغير كدالة لشدة الموجة، ويحدث امتصاص قابل للإشباع (أو امتصاص غير خطي).
قياس الامتصاص
يمكن للعديد من الأساليب أن تحدد كمية امتصاص الإشعاع، وفيما يلي أمثلة رئيسية.
- معامل الامتصاص بالإضافة إلى بعض الكميات المشتقة ذات الصلة الوثيقة
- معامل التوهين (ملاحظة: يُستخدم بشكل غير متكرر بمعنى مرادف لـ "معامل الامتصاص")
- معامل التوهين المولي (يسمى أيضًا "الامتصاصية المولية")، وهو معامل الامتصاص مقسومًا على المولارية (انظر أيضًا قانون بير-لامبرت ).
- معامل التوهين الكتلي (ويسمى أيضًا "معامل الانقراض الكتلي")، وهو معامل الامتصاص مقسومًا على الكثافة
- The absorption cross section and scattering cross-section, related closely to the absorption and attenuation coefficients, respectively
- "Extinction" in astronomy, which is equivalent to the attenuation coefficient
- Other measures of radiation absorption, including penetration depth and skin effect, propagation constant, attenuation constant, phase constant, and complex wavenumber, complex refractive index and extinction coefficient, complex dielectric constant, electrical resistivity and conductivity.
- Related measures, including absorbance (also called "optical density") and optical depth (also called "optical thickness")
All these quantities measure, at least to some extent, how well a medium absorbs radiation. Which among them practitioners use varies by field and technique, often due simply to the convention.
Measuring absorption
The absorbance of an object quantifies how much of the incident light is absorbed by it (instead of being reflected or refracted). This may be related to other properties of the object through the Beer–Lambert law.
Precise measurements of the absorbance at many wavelengths allow the identification of a substance via absorption spectroscopy, where a sample is illuminated from one side, and the intensity of the light that exits from the sample in every direction is measured. A few examples of absorption are ultraviolet–visible spectroscopy, infrared spectroscopy, and X-ray absorption spectroscopy.
Applications

Understanding and measuring the absorption of electromagnetic radiation has a variety of applications.
- In radio propagation, it is represented in non-line-of-sight propagation. For example, see computation of radio wave attenuation in the atmosphere used in satellite link design.
- In meteorology and climatology, global and local temperatures depend in part on the absorption of radiation by atmospheric gases (such as in the greenhouse effect) and land and ocean surfaces (see albedo).
- في الطب ، يتم امتصاص الأشعة السينية بدرجات متفاوتة بواسطة الأنسجة المختلفة ( العظام على وجه الخصوص)، وهو الأساس للتصوير بالأشعة السينية .
- في الكيمياء وعلوم المواد ، تمتص المواد والجزيئات المختلفة الإشعاع بدرجات متفاوتة عند ترددات مختلفة، مما يسمح بتحديد المواد.
- في مجال البصريات ، يتم تصميم النظارات الشمسية والمرشحات الملونة والأصباغ وغيرها من هذه المواد بشكل خاص فيما يتعلق بأطوال الموجات المرئية التي تمتصها، وبأي نسب توجد فيها.
- في علم الأحياء ، تتطلب الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي امتصاص الضوء ذي الأطوال الموجية المناسبة داخل المنطقة النشطة للبلاستيدات الخضراء ، حتى يمكن تحويل طاقة الضوء إلى طاقة كيميائية داخل السكريات والجزيئات الأخرى.
- في الفيزياء ، من المعروف أن المنطقة D من الغلاف الأيوني للأرض تمتص بشكل كبير إشارات الراديو التي تقع ضمن الطيف الكهرومغناطيسي عالي التردد.
- في الفيزياء النووية، يمكن استخدام امتصاص الإشعاعات النووية لقياس مستويات السوائل، أو قياس الكثافة، أو قياس السماكة. [ 2 ]
يُعرف في الأدبيات العلمية نظام من المرايا والعدسات التي يمكنها، باستخدام الليزر، "تمكين أي مادة من امتصاص كل الضوء من نطاق واسع من الزوايا". [ 3 ]
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ بيرد، كريستوفر س. (سبتمبر 2019). "امتصاص الإشعاع الكهرومغناطيسي" . أكسس ساينس . ماكجرو هيل. doi : 10.1036/1097-8542.001600 . تاريخ الاسترجاع : 17 يونيو 2023 .
- ↑ م. فلاحاتي وآخرون (2018). "تصميم ونمذجة وبناء مقياس نووي مستمر لقياس مستويات السوائل". مجلة الأجهزة . 13 (2): 02028. Bibcode : 2018JInst..13P2028F . doi : 10.1088/1748-0221/13/02/P02028 . S2CID 125779702 .
- ↑ "مضاد الليزر يُمكّن من امتصاص الضوء بشكل شبه مثالي" . عالم الفيزياء . 31 أغسطس 2022.
- توماس، مايكل إي. (يناير 2006). الانتشار البصري في الأوساط الخطية: الغازات والجسيمات الجوية، والمكونات الصلبة، والماء . مطبعة جامعة أكسفورد، الولايات المتحدة الأمريكية. الصفحات 3... (الفصول 1، 2، 7). رمز Bibcode : 2006oplm.book.....T . ISBN 978-0-19-509161-8.
{{cite book}}تم|journal=تجاهله ( مساعدة ) - البروفيسور هوف، كين ميلندورف؛ فينس كالدر (نوفمبر 2010). "الانعكاس والامتصاص" . أرشيف الفيزياء - اسأل عالماً . مختبر أرغون الوطني . مؤرشف من الأصل في 21 نوفمبر 2010. تم الاطلاع عليه في 14 نوفمبر 2010 .
- التشتت والامتصاص وانتقال الإشعاع (البصريات)
- الإشعاع الكهرومغناطيسي
- فيزياء الزجاج
- إشعاع
- التحليل الطيفي
