Απορρόφηση - στην οπτική, η διαδικασία απορρόφησης ενέργειας ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από μια ουσία. Η ένταση φωτός της δέσμης που διέρχεται από την ουσία μειώνεται όχι μόνο με απορρόφηση αλλά και με σκέδαση φωτός. Ωστόσο, ενώ η διάσπαρτη ακτινοβολία φεύγει από το σώμα, το απορροφούμενο μέρος εξαφανίζεται προκαλώντας αύξηση της εσωτερικής ενέργειας αυτού του σώματος.
Μηχανισμός απορρόφησης
Η διαδικασία της απορρόφησης φωτός (ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) εξηγείται από την κβαντομηχανική, σύμφωνα με την οποία το φως είναι μια ροή στοιχειωδών σωματιδίων, που ονομάζονται φωτόνια, τα οποία μπορούν να απορροφηθούν μόνο πλήρως και σύμφωνα με τις αρχές της κβαντικής μηχανικής. Από την αρχή της εξοικονόμησης ενέργειας, προκύπτει ότι στη διαδικασία απορρόφησης φωτονίων η ενέργειά της εξαρτάται από τη συχνότητα του φωτός
ν
{\ displaystyle \ nu}
έχει περάσει ύλη:
Δ
μι
=
η
ν
=
η
ντο
λ
=
η
ντο
ν
¯
.
{\ displaystyle \ Delta E = h \ nu = h {\ frac {c} {\ lambda}} = hc {\ overline {\ nu}},}
όπου:
η
{\ displaystyle h}
- Σταθερή Planck,
ντο
{\ displaystyle γ}
- ταχύτητα φωτός σε κενό,
λ
{\ displaystyle \ lambda}
- απορροφημένο μήκος κύματος,
ν
¯
{\ displaystyle {\ overline {\ nu}}}
- αριθμός κυμάτων
ν
{\ displaystyle \ nu}
- συχνότητα δόνησης Ένα φωτόνιο που μεταφέρει μια συγκεκριμένη ενέργεια μπορεί να αλληλεπιδράσει με σωματίδια ύλης που αλληλεπιδρούν ηλεκτρομαγνητικά μεταξύ τους, π.χ. ένα ηλεκτρόνιο που αλληλεπιδρά με τον πυρήνα του μέσου ατόμου. Ένα ελεύθερο μη ηλεκτρομαγνητικό σωματίδιο, π.χ. το Ελεύθερο Ηλεκτρόνιο, δεν μπορεί να απορροφήσει ένα φωτόνιο λόγω των αρχών της ορμής και της εξοικονόμησης ενέργειας, αλλά μπορεί να απορροφήσει μέρος της ενέργειας στην ανελαστική απορρόφηση του Compton. Εάν η ενέργεια του φωτονίου ισούται με την ενεργειακή διαφορά μεταξύ οποιασδήποτε διέγερσης κατάστασης ηλεκτρονίων και της κατάστασης στην οποία είναι το ηλεκτρόνιο, είναι συνήθως η βασική κατάσταση, τότε το φωτόνιο θα απορροφηθεί. Όταν η ενέργεια του φωτονίου είναι διαφορετική, είτε διέρχεται από την ουσία ανεμπόδιστη είτε διαχέεται. Η ενέργεια μεταξύ των καταστάσεων του συστήματος εξαρτάται από τις εσωτερικές και εξωτερικές αλληλεπιδράσεις και την κίνησή του (φαινόμενο Doppler).
