흡수(전자파 복사)

Absorption (electromagnetic radiation)
전자파 복사 흡수 개요.이 예에서는 가시광을 구체적인 예로서 사용하는 일반적인 원리에 대해 설명합니다.여러 파장의 빛을 방출하는 흰색 광원은 샘플에 초점을 맞춥니다(보색 쌍은 노란색 점선으로 표시됩니다).샘플을 타격하면 존재하는 분자의 에너지 간격(이 예에서는 녹색 빛)과 일치하는 광자가 흡수되어 분자를 흥분시킵니다.다른 광자는 영향을 받지 않고 투과되며, 복사가 가시 영역(400-700 nm)에 있는 경우 투과된 빛은 보색(여기서는 빨간색)으로 나타난다.다양한 파장마다 빛의 감쇠를 기록함으로써 흡수 스펙트럼을 얻을 수 있다.

물리학에서, 전자파 방사의 흡수는 물질(일반적으로 원자 안에 결합되어 있는 전자)이 광자의 에너지를 차지하는 방법입니다. 그래서 전자파 에너지를 흡수체의 내부 에너지로 변환합니다(예: 열 에너지).[1]눈에 띄는 효과는 감쇠, 즉 광파가 매체를 통해 전파될 때 서서히 감소하는 것입니다.파동의 흡수는 보통 강도(선형 흡수)에 의존하지 않지만, 특정 조건(광학)에서는 매체의 투명도가 파도의 함수로 변화하고 포화 흡수(또는 비선형 흡수)가 발생한다.

흡수량 정량화

주요 기사:불투명도에 대한 수학적 설명

많은 접근방식이 잠재적으로 방사선 흡수를 정량화할 수 있으며, 주요 예는 다음과 같다.

이 모든 양은 적어도 어느 정도 매체가 방사선을 얼마나 잘 흡수하는지를 측정합니다.그 중 실무자들이 사용하는 것은 분야와 기술에 따라 다르며, 종종 단순히 관례에 따라 다릅니다.

흡수량 측정

물체의 흡광도는 입사한 빛이 반사되거나 굴절되는 대신 얼마나 흡수되는지를 수량화합니다.이는 맥주-람버트 법칙을 통해 물체의 다른 특성과 관련이 있을 수 있다.

여러 파장에서의 흡광도를 정밀하게 측정함으로써 시료를 한쪽에서 조명하고 시료에서 모든 방향으로 나오는 빛의 강도를 측정하는 흡수 분광법을 통해 물질을 식별할 수 있다.흡수의 몇 가지 예는 자외선 가시 분광법, 적외선 분광법, X선 흡수 분광법이다.

적용들

가시광을 포함한 다양한 파장의 전자기 방사선에 대한 지구 대기 투과율(또는 불투명도)의 대략적인 그림

전자파 복사의 흡수를 이해하고 측정하는 데는 다양한 용도가 있다.

  • 무선 전파에서는 비시선 전파로 표현됩니다.예를 들어, 위성 링크 설계에 사용되는 대기 중 전파 감쇠 계산을 참조하십시오.
  • 기상학 및 기후학에서 지구 및 국지 온도는 부분적으로 대기 가스(온실 효과 등)와 육상 및 해양 표면에 의한 방사선 흡수에 좌우된다(알베도 참조).
  • 의학에서 X선은 다른 조직(특히 뼈)에 의해 다른 익스텐트로 흡수되며, 이는 X선 영상의 기초가 됩니다.
  • 화학 및 재료 과학에서는 서로 다른 물질과 분자가 서로 다른 주파수에서 서로 다른 범위로 방사선을 흡수하므로 물질 식별이 가능합니다.
  • 광학에서 선글라스, 컬러필터, 염료 및 기타 재료는 흡수하는 가시 파장과 흡수하는 비율에 따라 특별히 설계됩니다.
  • 생물학에서, 광합성 유기체는 적절한 파장의 빛을 엽록체의 활성 영역 내에서 흡수하여 빛 에너지가 당과 다른 분자 내에서 화학 에너지로 전환될 수 있도록 요구한다.
  • 물리학에서, 지구 전리층의 D 영역은 고주파 전자 스펙트럼에 속하는 무선 신호를 상당히 흡수하는 것으로 알려져 있습니다.
  • 핵물리학에서 핵방사선의 흡수는 유체 수준, 농도계 또는 두께 [2]측정에 사용할 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ West, William. "Absorption of electromagnetic radiation". AccessScience. McGraw-Hill. doi:10.1036/1097-8542.001600. Retrieved 8 April 2013.
  2. ^ M. Falahati; et al. (2018). "Design, modelling and construction of a continuous nuclear gauge for measuring the fluid levels". Journal of Instrumentation. 13 (2): P02028. Bibcode:2018JInst..13P2028F. doi:10.1088/1748-0221/13/02/P02028.