Absorption, Absorption Emission   흡수 , 흡수 (Absorption), 흡광, 흡수 및 방출

(2022-06-12)

전자파 흡수, 흡수 흡광 흡착 비교, Extinction, 소광, 방출


1. 흡수, 흡광, 흡착의 비교

  ㅇ 흡수 (Absorption) 
     - 과 같은 파동이 매질 내를 지날때,
       에너지 일부가 다른 형태의 에너지열 에너지 등으로 변환되는 현상
        .  에너지열 에너지로 변환되며 온도가 올라감
        . 비 가역적열역학적 과정

  ㅇ 흡광/소광 (Extinction)
     - 흡수 및 산란 모두를 포함하는 개념
        . 파동()이 입자와의 충돌로 인한 산란시에,
        . 직진하지 않고, 주변으로 흩어지게되어(시선방향 밖으로 산란 등),
        . 이를 측정(관측)할 때 마치 손실 또는 흡수 처럼 보이는 것을 말함

     * [참고]  영어로, `Extinction`은 소거,소멸,절멸,소실 등의 뜻으로 해석됨

  ㅇ 흡착 (Adsorption)
     - 2개 상(相)계면에서 기체 등이 표면에 달라붙는(농축되는) 화학적 현상


2. 흡수 및 방출원자,분자가 한 에너지 준위에서 다른 에너지 준위로 천이하면서,      
     - 전자기파 복사선을 방출 또는 흡수하게 됨                     ☞ 에너지 준위(전자 천이) 참조

   

  ㅇ 흡수 (Absorption)
     - 복사선 에너지가 물체 표면 안쪽으로 흡수되는 비가역적인 열역학 과정
        . 흡수는, 물질원자,이온,분자 등을 바닥 상태로부터 들뜨게 함
           .. 들뜨게 하는 (흡수되는) 에너지가, 바닥 상태들뜬 상태 간의 에너지 차이와 일치
        . 따라서, 물질 마다 다른 (고유한) 흡수 패턴을 갖음   ☞ 흡수 스펙트럼
 
  ㅇ 방출 (Emission, Radiation)
     - 들뜬 입자(원자,이온,분자)가 과잉 에너지광자로 내놓으면서,
        . 더 낮은 에너지준위로 이완될 때 발생
     - 물체로부터 공간으로 복사선 방출 
        .  E = hν = E - E 인 복사선 방출
           .. h : 플랑크상수, ν : 진동수
     - 구분 
        . (광자) 자발 방출, 유도 방출
        . (전자) 전자 방출
           .. 단, E = hν ≥ E - E 일 때 만, 전자 방출광전효과 참조


3. 분자에너지 흡수분자 에너지 흡수가 파장대별로 다른 효과를 줌      ☞ 흡수 스펙트럼 참조
     - 마이크로파복사선 흡수        : 분자 회전운동 촉진
     - 적외선복사선 흡수            : 분자 진동 촉진
        . 주요 흡수 例) 수증기(습도), 이산화탄소 등
     - 가시광선, 자외선 복사선 흡 수   : 전자를 더 높은 에너지준위로 전이시킴
     - X선,짧은파장 자외선 복사선 흡수 : 일부 화학결합을 깨뜨리거나 이온화시킴

  ㅇ 지구 대기전자기파의 주요 파장별 흡수           ☞ 대기감쇠 참조
     - 800 ~ 1300 nm : 대체로 투명하나, 특정 영역별로 흡수대 존재 
     - 300 ~ 800 nm : 흡수 안되고 대부분 통과되는 광학적 창
     - 300 nm 보다 짧음 : 거의 대부분 오존에 의해 흡수됨
  

4. 파동이 물질(매질)과의 상호작용시에, 척도로 사용되는 량(量)

  ㅇ `진폭 比`
     - 흡수  :  흡수계수 (Absorption Coefficient)
     - 반사  :  반사계수 (Reflection Coefficient)
     - 투과  :  투과계수 (Transmission Coefficient)

  ㅇ `전력 比`
     - 흡수  :  흡수율 (Absorbance)
     - 반사  :  반사율 (Reflectance)
     - 투과  :  투과율 (Transmittance)

  ※ 감쇠계수 : 신호 전력이 진행 거리 당 감소되는 율 α ([1/km] 또는 [dB/km])



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