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).

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 التركيز المولي (انظر أيضًا قانون بير-لامبرت ).
• معامل التوهين الكتلي (ويسمى أيضًا "معامل الانقراض الكتلي")، وهو معامل الامتصاص مقسومًا على الكثافة
• يرتبط مقطع الامتصاص ومقطع التشتت ارتباطًا وثيقًا بمعاملات الامتصاص والتوهين، على التوالي.
• "الانقراض" في علم الفلك ، وهو ما يعادل معامل التوهين
• وتشمل المقاييس الأخرى لامتصاص الإشعاع عمق الاختراق وتأثير الجلد ، وثابت الانتشار ، وثابت التوهين ، وثابت الطور ، والعدد الموجي المركب ، ومعامل الانكسار المركب ومعامل الانقراض ، وثابت العزل الكهربائي المركب ، والمقاومة الكهربائية والتوصيلية .
• المقاييس ذات الصلة، بما في ذلك الامتصاص (يسمى أيضًا "الكثافة البصرية") والعمق البصري (يسمى أيضًا "السماكة البصرية").

تقيس جميع هذه الكميات، ولو جزئياً، مدى امتصاص الوسط للإشعاع. ويختلف اختيار الممارسين لها باختلاف المجال والتقنية، ويعود ذلك غالباً إلى العرف السائد.

يقيس امتصاص الجسم مقدار الضوء الساقط الذي يمتصه (بدلاً من انعكاسه أو انكساره ) . وقد يرتبط هذا الامتصاص بخصائص أخرى للجسم من خلال قانون بير-لامبرت .

تتيح القياسات الدقيقة للامتصاص عند أطوال موجية متعددة تحديد هوية المادة عبر مطيافية الامتصاص ، حيث تُضاء العينة من جانب واحد، ويُقاس شدة الضوء الخارج منها في جميع الاتجاهات. ومن أمثلة مطيافية الامتصاص: مطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية ، ومطيافية الأشعة تحت الحمراء ، ومطيافية امتصاص الأشعة السينية .

إن فهم وقياس امتصاص الإشعاع الكهرومغناطيسي له تطبيقات متنوعة.

• في مجال انتشار الموجات الراديوية ، يُعبَّر عنها بانتشار غير مباشر . على سبيل المثال، انظر إلى حساب توهين الموجات الراديوية في الغلاف الجوي المستخدم في تصميم وصلات الأقمار الصناعية.
• في علم الأرصاد الجوية وعلم المناخ ، تعتمد درجات الحرارة العالمية والمحلية جزئيًا على امتصاص الإشعاع بواسطة الغازات الجوية (كما هو الحال في تأثير الاحتباس الحراري ) وأسطح الأرض والمحيطات (انظر البياض ).
• 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 ]}

• مطيافية الامتصاص
• ألبيدو
• التوهين
• امتصاص الماء للمجالات الكهرومغناطيسية
• امتصاص أيون الهيدروكسيل
• الإلكترونيات الضوئية
• التأثير الكهروضوئي
• عملية التمثيل الضوئي
• علم البلورات الفيزيائي قبل الأشعة السينية
• الخلية الشمسية
• خط طيفي
• مطيافية الامتصاص الكلي
• مطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية

• 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 .