V sobotu 2. listopadu proběhla mohutná oslava naší plnoletosti !!
Multimediaexpo.cz je již 18 let na českém internetu !!

Absorpce světla

Z Multimediaexpo.cz

(Rozdíly mezi verzemi)
(+ Výrazné vylepšení)
m (Nahrazení textu „</math>“ textem „\)</big>“)
 
(Nejsou zobrazeny 3 mezilehlé verze.)
Řádka 1: Řádka 1:
-
{{Wikipedia-cs|Absorpce světla|700}}
+
'''Absorpce''' (z [[latina|latinského]] ''absorbere'', česky ''pohlcovat'') '''[[světlo|světla]]''' (nebo '''[[záření]]''' obecně) je v širším smyslu pohlcení a zeslabení záření při jeho šíření určitým prostředím vyvolané například rozptylem záření. Odborněji je to [[Fyzika|fyzikální]] [[proces]], při kterém je [[energie]] [[foton]]u pohlcena [[látka|látkou]], například [[atom]]em, jehož [[valenční elektron]]y přecházejí mezi dvěma úrovněmi energie.<br />
 +
Pohlcená [[energie]] může být opět [[záření|vyzářena]], nebo může být přeměněna na [[kinetická energie|kinetickou energii]] [[částice|částic]] ([[tepelná energie|tepelnou energii]]) a po zachycení uvolněného elektronu jiným atomem se energie přemění na záření, obyčejně jiné [[vlnová délka|vlnové délky]] (tzv. [[emise záření]]). Míru absorpce vyjadřuje [[absorpční koeficient]].
 +
Volné atomy v [[plyn|plynném stavu]] jsou podle [[Kirchhoffovy zákony|Kirchhoffova zákona]] schopné absorbovat záření stejných [[vlnová délka|vlnových délek]], které samy vyzařují. Výsledkem absorpce jsou například [[Fraunhoferovy čáry]] ve [[sluneční spektrum|slunečním spektru]], které vznikají absorpcí záření určitých vlnových délek ze spojitého záření [[Slunce]] volnými atomy v chladnějším plynovém obalu Slunce.
 +
 +
== Lambertův zákon ==
 +
 +
Při pohlcení světelné energie může dojít k její přeměně na [[kinetická energie|kinetickou energii]] neuspořádaného [[pohyb]]u [[částice|částic]] absorbující [[látka|látky]], tedy na [[teplo]]. Pohlcená energie se však může přeměnit zpět ve světelnou energii, což se označuje jako [[luminiscence]].
 +
 +
[[Pokus|Experimentálně]] bylo zjištěno, že při průchodu světla o intenzitě <big>\(I\)</big> vrstvou látky o [[tloušťka|tloušťce]] <big>\(\mathrm{d}\delta\)</big> dojde k zeslabení této intenzity o hodnotu <big>\(\mathrm{d}I\)</big>, která je [[přímá úměra|úměrná]] původní intenzitě světla a síle vrstvy, tzn.
 +
:<big>\(\mathrm{d}I = -\beta I\mathrm{d}\delta\)</big>
 +
[[Integrál|Integrací]] tohoto vztahu dostaneme tzv. '''Lambertův zákon''' ('''Lambertův-Beerův zákon''')
 +
:<big>\(I = I_0\mathrm{e}^{-\beta\delta}\)</big>,
 +
kde <big>\(I\)</big> je [[intenzita světla]] po průchodu prostředím o tloušťce <big>\(\delta\)</big>, přičemž <big>\(I_0\)</big> představuje intenzitu prošlého světla pro <big>\(\delta=0\)</big>, tj. při nulové tloušťce vrstvy. Konstanta <big>\(\beta\)</big> je '''absorpční koeficient'''. [[Konstanta]] <big>\(\tau=\mathrm{e}^{-\beta}\)</big> bývá označována jako '''[[propustnost]]'''.
 +
 +
== Druhy absorpce ==
 +
=== Selektivní absorpce ===
 +
Zvláštním (a důležitým) případem absorpce je tzv. '''selektivní (výběrová) absorpce'''. Při selektivní absorpci dochází k pohlcování pouze určité části [[Barevné spektrum|spektra]]. Mohou být pohlcovány pouze určité části spektra, širší pásy, nebo celé obory spektra. Selektivní absorpce se projevuje různě při rozličných vlnových délkách, např. při mezihvězdné absorpci.
 +
 +
Většina [[látka|látek]] absorbuje světlo selektivně. Spektrum světla je tedy po absorpci ochuzeno o některé vlnové délky nebo celé části původního spektra. Ve výsledném spektru se tedy vyskytují pouze určité vlnové délky (tzn. určité [[barva|barvy]]). V důsledku absorpce se nám předměty jeví jako barevné. Například předmět pohlcující [[modrá|modré]], [[zelená|zelené]] a [[žlutá|žluté]] světlo se bude jevit jako [[červená|červený]], pokud bude vystaven [[bílá|bílému]] světlu.
 +
 +
=== Neutrální absorpce ===
 +
Neutrální absorpce se projevuje stejnou mírou při všech vlnových délkách v daném rozsahu [[spektrum|spektra]].
 +
 +
=== Spojitá a čárová absorpce ===
 +
Jestliže je záření pohlcované jen v určitých [[spektrální čára|spektrálních čárách]], jde o čárovou absorpci; jestliže je pohlcované ve všech vlnových délkách, jde o [[spojitá absorpce|spojitou absorpci]]. Čárová absorpce, kterou zapříčiňují [[atom]]y mezihvězdného plynu, je mezihvězdná absorpce.
 +
 +
== Vlastnosti ==
 +
* Absorpcí světla se zeslabuje [[intenzita záření|intenzita původního záření]].
 +
* Absorpce světla ovlivňuje [[disperze světla|disperzi]] a je příčinou vzniku tzv. [[anomální disperze]].
 +
 +
== Související články ==
 +
* [[Absorpční spektrum]]
 +
* [[Elektromagnetické spektrum]]
 +
* [[Index lomu]]
 +
* [[Kramers-Krönigovův vztah]]
 +
* [[Subtraktivní míchání barev]]
 +
* [[Index absorpce]]
 +
 +
== Externí odkazy ==
 +
* [http://www.natur.cuni.cz/~psmejkal/Spektroskopie/Spektroskopie.ppt#256,1,SPEKTROSKOPICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK SPEKTROSKOPICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK, Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy v Praze, P.Šmejkal]
 +
* [http://www.spectralcalc.com/calc/spectralcalc.php Spectral Calculator] - Rychlý a přesný online počítač absorpčního molekulárního spektra - anglicky
 +
 +
 +
{{Článek z Wikipedie}}
[[Kategorie:Optika]]
[[Kategorie:Optika]]
[[Kategorie:Optické metody]]
[[Kategorie:Optické metody]]

Aktuální verze z 14. 8. 2022, 14:50

Absorpce (z latinského absorbere, česky pohlcovat) světla (nebo záření obecně) je v širším smyslu pohlcení a zeslabení záření při jeho šíření určitým prostředím vyvolané například rozptylem záření. Odborněji je to fyzikální proces, při kterém je energie fotonu pohlcena látkou, například atomem, jehož valenční elektrony přecházejí mezi dvěma úrovněmi energie.
Pohlcená energie může být opět vyzářena, nebo může být přeměněna na kinetickou energii částic (tepelnou energii) a po zachycení uvolněného elektronu jiným atomem se energie přemění na záření, obyčejně jiné vlnové délky (tzv. emise záření). Míru absorpce vyjadřuje absorpční koeficient.

Volné atomy v plynném stavu jsou podle Kirchhoffova zákona schopné absorbovat záření stejných vlnových délek, které samy vyzařují. Výsledkem absorpce jsou například Fraunhoferovy čáry ve slunečním spektru, které vznikají absorpcí záření určitých vlnových délek ze spojitého záření Slunce volnými atomy v chladnějším plynovém obalu Slunce.

Obsah

Lambertův zákon

Při pohlcení světelné energie může dojít k její přeměně na kinetickou energii neuspořádaného pohybu částic absorbující látky, tedy na teplo. Pohlcená energie se však může přeměnit zpět ve světelnou energii, což se označuje jako luminiscence.

Experimentálně bylo zjištěno, že při průchodu světla o intenzitě \(I\) vrstvou látky o tloušťce \(\mathrm{d}\delta\) dojde k zeslabení této intenzity o hodnotu \(\mathrm{d}I\), která je úměrná původní intenzitě světla a síle vrstvy, tzn.

\(\mathrm{d}I = -\beta I\mathrm{d}\delta\)

Integrací tohoto vztahu dostaneme tzv. Lambertův zákon (Lambertův-Beerův zákon)

\(I = I_0\mathrm{e}^{-\beta\delta}\),

kde \(I\) je intenzita světla po průchodu prostředím o tloušťce \(\delta\), přičemž \(I_0\) představuje intenzitu prošlého světla pro \(\delta=0\), tj. při nulové tloušťce vrstvy. Konstanta \(\beta\) je absorpční koeficient. Konstanta \(\tau=\mathrm{e}^{-\beta}\) bývá označována jako propustnost.

Druhy absorpce

Selektivní absorpce

Zvláštním (a důležitým) případem absorpce je tzv. selektivní (výběrová) absorpce. Při selektivní absorpci dochází k pohlcování pouze určité části spektra. Mohou být pohlcovány pouze určité části spektra, širší pásy, nebo celé obory spektra. Selektivní absorpce se projevuje různě při rozličných vlnových délkách, např. při mezihvězdné absorpci.

Většina látek absorbuje světlo selektivně. Spektrum světla je tedy po absorpci ochuzeno o některé vlnové délky nebo celé části původního spektra. Ve výsledném spektru se tedy vyskytují pouze určité vlnové délky (tzn. určité barvy). V důsledku absorpce se nám předměty jeví jako barevné. Například předmět pohlcující modré, zelené a žluté světlo se bude jevit jako červený, pokud bude vystaven bílému světlu.

Neutrální absorpce

Neutrální absorpce se projevuje stejnou mírou při všech vlnových délkách v daném rozsahu spektra.

Spojitá a čárová absorpce

Jestliže je záření pohlcované jen v určitých spektrálních čárách, jde o čárovou absorpci; jestliže je pohlcované ve všech vlnových délkách, jde o spojitou absorpci. Čárová absorpce, kterou zapříčiňují atomy mezihvězdného plynu, je mezihvězdná absorpce.

Vlastnosti

Související články

Externí odkazy


Citováno z „http://www2000.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Absorpce_sv%C4%9Btla“