Strålingsabsorpsjon

Strålingsabsorpsjon er prosessen der elektromagnetisk stråling blir absorbert av materie, og energien som strålingen bærer, overføres til stoffet. Dette kan føre til elektronskift i atomer eller molekyler, eller til økt varme i et medium. Absorpsjon av lys gir ofte informasjon om hvilke kjemiske bindinger som finnes i materialet og hvilke bølgelengder som er tillatt for energiovergangene.

Mekanismene bak strålingsabsorpsjon varierer med bølgelengden. Elektroniske overganger i atomer og molekyler gir absorpsjon i UV og synlig område, mens vibrasjons- og rotasjonsnivåer i molekyler fører til absorbering i det infrarøde området. I metaller kan elektroniske tilstander i ledende bånd også bidra til absorpsjon av synlig og nær IR-stråling.

Absorpsjon beskrives ofte ved absorpsjonskoeffisienten α(λ) eller molarabsorpsjonskoeffisienten ε(λ), som er avhengig av bølgelengden. Beer-Lambert-Bouguer-loven uttrykker sammenhengen mellom innkommende intensitet I0 og transmitted intensitet I når strålingen går gjennom et medium med lengde x: I = I0 e^{-α(λ) x} eller A = ε(λ) c l. Total attenuering kan også omfatte spredning, og derfor brukes ofte begrepet extinction som summen av absorpsjon og spredning.

Praktiske anvendelser er brede: spektroskopi for å bestemme sammensetning, fjernmåling og klimapåvirkning gjennom atmosfærens absorpsjon, og design av optiske materialer og solceller der spesifikke bølgelengder må tas opp eller slippes gjennom.