Absorptio (sähkömagneettinen säteily)

Absorptiolla tarkoitetaan kvanttimekaniikassa prosessia, jossa fotonin energia siirtyy esimerkiksi atomille, jonka valenssielektroni siirtyy korkeampaan energiatilaan. Fotoni häviää tässä prosessissa. Absorboitunut energia voi emittoitua uudelleen ja muuttua lämpöenergiaksi.

Alemmalla energiatilalla oleva elektroni nousee korkeammalle energiatilalle saatuaan energiaa säteilystä.

Useimpien aineiden kyky absorboida sähkömagneettista säteilyä riippuu säteilyn aallonpituudesta. Tämän johdosta osa aineen läpi kulkevasta valkoisen valon aallonpituuksista suodattuu muita tehokkaammin pois ja aine nähdään värillisenä. Esimerkiksi aine, joka absorboi sinistä, vihreää ja keltaista valoa havaitaan punaisena, kun sitä valaistaan valkoisella valolla. Absorptiospektroskopian eli eri aallonpituuksien absorboitumisen mittaamisen avulla voidaan tunnistaa eri aineita näytteestä.

Absorptio ei ole rajoittunut vain näkyvään valoon, vaan myös kaikki muut sähkömagneettisen säteilyn aallonpituudet voivat absorboitua aineeseen. Esimerkiksi röntgenkuvissa kontrasti luiden ja kudoksen välillä perustuu röntgensäteilyn erisuuruiseen absorptioon eli vaimenemiseen kudoksissa ja luissa. Kappaleen läpäisseen säteilyn intensiteetille $I$ pätee

$I=I_{0}e^{-\mu x},\,$

missä $I_{0}$ on kappaleeseen tulleen säteilyn intensiteetti, $x$ on kappaleen paksuus ja $\mu$ on kappaleen lineaarinen absorptiokerroin (yksikkö tyypillisesti 1/cm, jolloin $x$:n yksikkö on cm), joka riippuu absorboivan aineen tiheydestä, atomiosuuksista ja käytetyn säteilyn aallonpituudesta.

Säteilyn ja aineen vuorovaikutus

Säteilyn (fotonin) kohdatessa ainetta voi tapahtua yksi tai useampia seuraavista prosesseista

• Absorptio
• Sironta
• Heijastuminen
• Taittuminen

Emissio on tavallaan absorption vastakohta: siinä atomin energiatila muuttuu ja vapautuva energia emittoituu fotonina.

Katso myös

• Beerin ja Lambertin laki
• Ekstinktio
• Spektri
• Spektroskopia