Absorpcja (optyka): Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
Kisiel1mk (dyskusja | edycje)
→‎Mechanizm absorpcji: drobne redakcyjne
Uzupełnienie, poprawa linków, drobne redakcyjne
Linia 1:
'''Absorpcja''' – w [[optyka|optyce]] proces pochłaniania [[energia (fizyka)|energii]] [[fala|fali]] przez [[substancja (fizyka)|substancję]]. Na skutek absorpcji natężenie [[światło|światła]] wiązki przechodzącej przez substancję ulega zmniejszeniu, przynie czymtylko częśćna tegoskutek osłabieniaabsorpcji, spowodowania jestlecz również w wyniku [[Rozpraszanie światła|rozpraszaniemrozpraszania światła]]. O ile jednak promieniowanie rozproszone opuszcza ciało, to część zaabsorbowana zanika powodując wzrost energii wewnętrznej tego ciała.
 
== Mechanizm absorpcji ==
W procesie absorpcji [[światło]] zachowuje się jak strumień [[cząstka elementarna|cząstek elementarnych]] i może być pochłaniane tylko w określonych porcjach, których wielkość zależy od [[częstotliwość|częstotliwości]] światła
:: <math>E=h \nu \,</math>
gdzie ''h'' – [[stała Plancka]].
(gdzie ''h'' – [[stała Plancka]]).<br /> [[Kwant]] światła, czyli [[foton]] niosący tę określoną porcję energii może oddziaływać z [[Elektron walencyjny|elektronem walencyjnym]] w [[atom]]ie substancji ośrodka. Jeżeli energia fotonu równa jest różnicy energii pomiędzy dowolnym [[Stan wzbudzony|stanem wzbudzonym]] [[elektron]]u a [[Stan podstawowy|stanem podstawowym]], wówczas foton zostanie pochłonięty (następuje absorpcja fotonu). Gdy energia fotonu jest inna, wówczas albo przechodzi on przez substancję bez przeszkód lub jest rozpraszany. Na skutek absorpcji fotonu atom przechodzi w stan wzbudzenia o wyższej energii. Wzbudzone atomy powracają do stanu podstawowego emitując foton o takiej samej lub mniejszej energii. Zmniejszenie energii emitowanego fotonu w porównaniu z energią fotonu absorbowanego nosi nazwę [[luminescencja|luminescencji]]. Układ [[Poziom energetyczny|poziomów energetycznych]] elektronów w atomach, czas życia stanów wzbudzonych i sam proces absorpcji wynika z praw [[mechanika kwantowa|mechaniki kwantowej]].
 
(gdzie ''h'' – [[stała Plancka]]).<br /> [[Kwant]] światła, czyli [[foton]] niosący tę określoną porcję energii może oddziaływać z [[Elektron walencyjny|elektronem walencyjnym]] w [[atom]]ie substancji ośrodka. Jeżeli energia fotonu równa jest różnicy energii pomiędzy dowolnym [[Stan wzbudzony|stanem wzbudzonym]] [[elektron]]u a [[Stan podstawowy|stanem podstawowym]], wówczas foton zostanie pochłonięty (następuje absorpcja fotonu). Gdy energia fotonu jest inna, wówczas albo przechodzi on przez substancję bez przeszkód lub jest rozpraszany. Na skutek absorpcji fotonu atom przechodzi w stan wzbudzenia o wyższej energii. Wzbudzone atomy powracają do stanu podstawowego emitując foton o takiej samej lub mniejszej energii. Zmniejszenie energii emitowanego fotonu w porównaniu z energią fotonu absorbowanego nosi nazwę [[luminescencja|luminescencji]]. Układ [[Poziom energetyczny|poziomów energetycznych]] elektronów w atomach, czas życia stanów wzbudzonych i sam proces absorpcji wynika z praw [[mechanika kwantowa|mechaniki kwantowej]].
 
=== Absorpcja w gazach atomowych ===
W zimnych gazach atomowych poziomy energetyczne charakteryzujące stany wzbudzenia leżą stosunkowo daleko od siebie. Dlatego substancje te mogą absorbować tylko niektóre fotony o ściśle określonych energiach (i częstotliwościach). Jeżeli widmo światła padającego jest widmem ciągłym, powoduje to powstawanie w tym widmie ciemnych linii. Po raz pierwszy zjawisko absorpcji zostało zaobserwowane w widmie słonecznym przez [[Joseph von Fraunhofer|Fraunhofera]] <ref>J. Fraunhofer, Gilbert's Ann. 56, 1817.</ref> a jego prawidłową interpretację podał [[Robert Bunsen|Bunsen]] i [[Gustav Kirchhoff|Kirchhoff]] <ref>Robert Bunsen, Gustaw Kirchhoff, Untersuchungen und die Spektren der chemischen Elemente, Abh, kgl.Akad. Wiss. Berlin, 1861, 1863.</ref>.
 
Możliwa jest również absorpcja przez wzbudzony atom ([[absorpcja ze stanów wzbudzonych]]).
Linia 19 ⟶ 21:
== Wielkości charakteryzujące absorpcję światła ==
Ilościową miarą wielkości absorpcji są [[transmitancja operatorowa|transmitancja]] i [[Absorpcja (optyka)#Absorbancja|absorbancja]] [[promieniowanie elektromagnetyczne|promieniowania]].
=== Zdolność absorpcyjna ===
 
{{main|zdolność absorpcyjna}}
Ułamek światła pochłoniętego.
=== Absorbancja ===
{{main|gęstość optyczna}}