الامتصاص (الإشعاع الكهرومغناطيسي)

نظرة عامة على امتصاص الإشعاع الكهرومغناطيسي . يوضح هذا المثال المبدأ العام باستخدام الضوء المرئي كمثال محدد. يتم تركيز مصدر ضوء أبيض - ينبعث منه ضوء بأطوال موجية متعددة - على عينة (يُشار إلى أزواج الألوان المتكاملة بالخطوط الصفراء المنقطة). عند اصطدام الفوتونات بالعينة، يتم امتصاص الفوتونات التي تتوافق مع فجوة الطاقة للجزيئات الموجودة (الضوء الأخضر في هذا المثال)، مما يؤدي إلى إثارة الجزيئات. تتشتت الفوتونات الأخرى (غير موضحة هنا) أو تنفذ دون تغيير؛ إذا كان الإشعاع في المنطقة المرئية (400-700 نانومتر)، يظهر الضوء النافذ باللون المكمل (الأحمر هنا). من خلال تسجيل توهين الضوء لأطوال موجية مختلفة، يمكن الحصول على طيف الامتصاص . 

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.

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

Rough plot of Earth's atmospheric transmittance (or opacity) to various wavelengths of electromagnetic radiation, including visible light

Understanding and measuring the absorption of electromagnetic radiation has a variety of applications.

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

  1. بيرد، كريستوفر س. (سبتمبر 2019). "امتصاص الإشعاع الكهرومغناطيسي" . أكسس ساينس . ماكجرو هيل. doi : 10.1036/1097-8542.001600 . تاريخ الاسترجاع : 17 يونيو 2023 .
  2. 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 .  
  3. "مضاد الليزر يُمكّن من امتصاص الضوء بشكل شبه مثالي" . عالم الفيزياء . 31 أغسطس 2022.