Absorpce záření

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 ${\displaystyle I}$ vrstvou látky o tloušťce ${\displaystyle \mathrm {d} \delta }$ dojde k zeslabení této intenzity o hodnotu ${\displaystyle \mathrm {d} I}$, která je úměrná původní intenzitě světla a síle vrstvy, tzn.

${\displaystyle \mathrm {d} I=-\beta I\mathrm {d} \delta }$

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

${\displaystyle I=I_{0}\mathrm {e} ^{-\beta \delta }}$,

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

Pohltivost je možné vypočítat podle Kirchhoffova zákona tepelného vyzařování:

A = 1 - R - T, kde R je odrazivost, T je propustnost.

• Absorpcí světla se zeslabuje intenzita původního záření.
• Absorpce světla ovlivňuje disperzi a je příčinou vzniku tzv. anomální disperze

Pro stanovení absorpce záření je možné použít několik metod. Každá metoda umožňuje stanovit jinou veličinu absorpce:

• nepřímá radiometrická metoda: výpočet pohltivosti z měřené odrazivosti a propustnosti vzorku podle Kirchhoffova zákona tepelného vyzařování (spektrální normálová/úhlová pohltivost)
• kalorimetrická metoda 1: měřeno zvýšení teploty vzorku za určitý čas pohlcování světelného (např. laserového) paprsku o známém výkonu při známé tepelné kapacitě vzorku a jeho izolace od okolí (spektrální normálová/úhlová pohltivost)

• kalorimetrická metoda 2: měřeno množství tepla, které je odebíráno chlazením při umístění vzorku do vakuové komory se stěnami na vyšší teplotě než vzorek (integrovaná hemisférická pohltivost)