• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Absorpcja - optyka



    Podstrony: 1 [2] [3]
    Przeczytaj także...
    Spektroskopia – nauka o powstawaniu i interpretacji widm powstających w wyniku oddziaływań wszelkich rodzajów promieniowania na materię rozumianą jako zbiorowisko atomów i cząsteczek. Spektroskopia jest też często rozumiana jako ogólna nazwa wszelkich technik analitycznych polegających na generowaniu widm.Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie.

    Absorpcja – w optyce proces pochłaniania energii fali elektromagnetycznej przez substancję. Natężenie światła wiązki przechodzącej przez substancję ulega zmniejszeniu nie tylko w wyniku absorpcji, lecz również na skutek rozpraszania światła. O ile jednak promieniowanie rozproszone opuszcza ciało, to część zaabsorbowana zanika powodując wzrost energii wewnętrznej tego ciała.

    Wszechświat – wszystko, co fizycznie istnieje: cała przestrzeń, czas, wszystkie formy materii i energii oraz prawa fizyki i stałe fizyczne określające ich zachowanie. Słowo „wszechświat” może być też używane w innych kontekstach jako synonim słów „kosmos” (w rozumieniu filozofii), „świat” czy „natura”. W naukach ścisłych słowa „wszechświat” i „kosmos” są równoważne.Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.

    Mechanizm absorpcji[ | edytuj kod]

    Proces absorpcji światła (promieniowania elektromagnetycznego) wyjaśnia mechanika kwantowa, według której światło jest strumieniem cząstek elementarnych, zwanych fotonami, które mogą być pochłaniane tylko w całości i zgodnie z zasadami zachowania mechaniki kwantowej. Z zasady zachowania energii, wynika, że w procesie absorpcji fotonu jego energia zależna od częstotliwości światła jest przekazywana materii:

    Długość fali – najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali – zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zwiększa się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.Zdolność absorpcyjna ciała lub substancji (j.ang: absorptance lub absorptivity) – wielkość fizyczna charakteryzująca stopień pochłaniania promieniowania elektromagnetycznego przez to ciało. Określa ją stosunek strumienia energii promieniowania pochłoniętego przez dane ciało do strumienia padającego na nie

    gdzie:

    Substancja – materia składająca się z obiektów (cząstek, atomów) posiadających masę spoczynkową. Substancją nie jest zatem np. fala lub pole fizyczne (grawitacyjne, elektryczne).Mechanika kwantowa (teoria kwantów) – teoria praw ruchu obiektów świata mikroskopowego. Poszerza zakres mechaniki na odległości czasoprzestrzenne i energie, dla których przewidywania mechaniki klasycznej nie sprawdzały się. Opisuje przede wszystkim obiekty o bardzo małych masach i rozmiarach - np. atom, cząstki elementarne itp. Jej granicą dla średnich rozmiarów lub średnich energii czy pędów jest mechanika klasyczna.
    stała Plancka, prędkość światła w próżni, długość absorbowanej fali, liczba falowa, częstość drgań.

    Foton niosący określoną energię może oddziaływać z cząstkami materii oddziałującymi elektromagnetycznie ze sobą, np elektron oddziałujący z jądrem atomu ośrodka. Swobodna nieoddziałująca elektromagnetycznie cząstka, np. Elektron swobodny, nie może pochłonąć fotonu na skutek zasad zachowania pędu i energii, ale może pochłonąć część energii w rozpraszaniu niesprężystym Comptona. Jeżeli energia fotonu równa jest różnicy energii pomiędzy dowolnym stanem wzbudzonym elektronu a stanem, w którym jest elektron, zazwyczaj jest to stan podstawowy, wówczas foton zostanie pochłonięty. Gdy energia fotonu jest inna, wówczas albo przechodzi on przez substancję bez przeszkód, albo jest rozpraszany. Energia między stanami układu zależy od jego wewnętrznych i zewnętrznych oddziaływań oraz ruchu (efekt Dopplera). Na skutek absorpcji fotonu, atom przechodzi w stan wzbudzenia o energii większej niż przed absorpcją. Wzbudzone atomy powracają do stanu podstawowego oddając energię innym atomom lub przez emisję fotonu. Układ poziomów energetycznych elektronów w atomach, czas życia stanów wzbudzonych i proces absorpcji wynika z praw mechaniki kwantowej.

    Foton (gr. φως – światło, w dopełniaczu – φοτος, nazwa stworzona przez Gilberta N. Lewisa) jest cząstką elementarną, nie posiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero (m0 = 0), liczbie spinowej s = 1 (fotony są zatem bozonami). Fotony są nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych, a ponieważ wykazują dualizm korpuskularno-falowy, są równocześnie falą elektromagnetyczną.Częstotliwość (częstość) – wielkość fizyczna określająca liczbę cykli zjawiska okresowego występujących w jednostce czasu. W układzie SI jednostką częstotliwości jest herc (Hz). Częstotliwość 1 herca odpowiada występowaniu jednego zdarzenia (cyklu) w ciągu 1 sekundy. Najczęściej rozważa się częstotliwość w ruchu obrotowym, częstotliwość drgań, napięcia, fali.

    Absorpcja w gazach atomowych[ | edytuj kod]

    W zimnych i rozrzedzonych gazach atomowych poziomy energetyczne charakteryzujące stany wzbudzenia leżą stosunkowo daleko od siebie. Dlatego substancje te mogą absorbować tylko niektóre fotony o ściśle określonych energiach. 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 Fraunhofera a jego prawidłową interpretację podał Bunsen i Kirchhoff.

    Energia gr. ενεργεια (energeia) – skalarna wielkość fizyczna charakteryzująca stan układu fizycznego (materii) jako jego zdolność do wykonania pracy.Gęstość optyczna – pojęcie niejednoznaczne, cecha materiałów, związana z rodzajem ich oddziaływania z promieniowaniem elektromagnetycznym, głównie z zakresu widzialnego, w tym:

    Możliwa jest również absorpcja przez wzbudzony atom (absorpcja ze stanów wzbudzonych).

    Absorpcja w gazach cząsteczkowych[ | edytuj kod]

    W przypadku cząsteczek układ poziomów energetycznych elektronów jest bardziej złożony, ponieważ oprócz poziomów związanych z konfiguracją elektronów dochodzą jeszcze poziomy oscylacyjne – związane z drganiami atomów wewnątrz cząsteczki i poziomy rotacyjne – związane z obrotami całej cząsteczki. Poziomy energetyczne leżą tak blisko siebie, że zlewają się w całe pasma o danym zakresie energii.

    Robert Wilhelm Bunsen (ur. 30 lub 31 marca 1811 w Getyndze, zm. 16 sierpnia 1899 w Heidelbergu) – niemiecki fizyk i chemik, profesor we Wrocławiu i Heidelbergu.arXiv (duże X w nazwie reprezentuje grecką literę χ (chi), nazwę należy więc czytać ‘archiv’) – elektroniczne archiwum naukowych preprintów. Gromadzi artykuły z następujących dziedzin: fizyki z astronomią, matematyki, informatyki, statystyki i biologii (quantitative biology) i matematyki finansowej. Archiwum powstało w roku 1991 w Los Alamos National Laboratory, początkowo dostępne było pod adresem xxx.lanl.gov. Obecnie funkcjonuje przy Uniwersytecie Cornella.


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    Widmo optyczne (spektrum) – obraz uzyskany w wyniku rozłożenia światła niemonochromatycznego na składowe o różnych długościach fal (różnych barwach), np. za pomocą pryzmatu lub siatki dyfrakcyjnej.
    Prawo Bouguera (zwane również prawem Lamberta) – prawo dotyczące absorpcji (pochłaniania) światła w ośrodku materialnym. Mówi ono, że natężenie światła przechodzącego przez warstwę substancji maleje wykładniczo wraz ze wzrostem grubości tej warstwy. Analitycznie prawo to wyraża wzór:
    Optyka to dział fizyki, zajmujący się badaniem natury światła, prawami opisującymi jego emisję, rozchodzenie się, oddziaływanie z materią oraz pochłanianie przez materię. Optyka wypracowała specyficzne metody pierwotnie przeznaczone do badania światła widzialnego, stosowane obecnie także do badania rozchodzenia się innych zakresów promieniowania elektromagnetycznego - podczerwieni i ultrafioletu - zwane światłem niewidzialnym.
    Poziom energetyczny - energia stanu dostępnego dla cząstki. Poziom może być zdegenerowany, jeśli dana wartość energii cechuje więcej niż jeden stan kwantowy.
    Absorpcja ze stanów wzbudzonych - (ang. Excited State Absorption, ESA) polega na absorpcji energii przez uprzednio wzbudzony atom, jon, cząsteczkę itp. Proces w zasadzie podobny do "zwykłej" absorpcji, zachodzi jednak ze wzbudzonego poziomu. Pomiary ESA niosą wiele informacji. Pozwalają rozstrzygnąć czy badany materiał może wzmacniać światło, czy może zachodzić w nim konwersja promieniowania (ang. up-conversion) itp. Pomiar trudny technologicznie - rzadko wykonywany. Znane ośrodki to Hamburg, Lyon, Caen oraz Uniwersytet Mikołaja Kopernika (IF) w Toruniu.
    Gwiazda – kuliste ciało niebieskie stanowiące skupisko powiązanej grawitacyjnie materii w stanie plazmy bądź zdegenerowanej. Przynajmniej przez część swojego istnienia gwiazda w sposób stabilny emituje powstającą w jej jądrze w wyniku procesów syntezy jądrowej atomów wodoru energię w postaci promieniowania elektromagnetycznego, w szczególności światło widzialne. Gwiazdy zbudowane są głównie z wodoru i helu, prawie wszystkie atomy innych cięższych pierwiastków znajdujące się we Wszechświecie powstały w efekcie zachodzących w nich przemian jądrowych lub podczas wieńczących ich istnienie wybuchów.
    Stała Plancka (oznaczana przez h) jest jedną z podstawowych stałych fizycznych. Ma wymiar działania, pojawia się w większości równań mechaniki kwantowej.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.028 sek.