Absorptionskoeffizient

معامل الامتصاص (Ar). In: Coefficient d’abosrption (Fr). Absorptionskoeffizient (Ge). In: Coefficiente di assorbiment (It). 吸収係数 (Ja). Коэффициент поглощения (Ru). In: Coeficiente de absorción (Sp).

Definition

Der Röntgenmasseabsorptionskoeffizient \Big(E) oder \Big_{PE}(E) folgt dem Beer-Lambert-Gesetz für einen parallelen Strahl von Photonen der Energie E, in dem die transmittierte Photonenintensität I(t) mit der einfallenden Photonenintensität I_0 in Beziehung steht, so dass

I(t) = I_0 \exp({-\Big\rho t})

wobei t die Dicke einer gleichförmigen Probe ist und die Dichte \rho üblicherweise in (g/cm3) angegeben wird. Der Massenabsorptionskoeffizient wird als solcher bezeichnet, da der Absorptionsexponent linear in der Masse pro Flächeneinheit \ rho t ist, auch bekannt als die integrierte Säulendichte durch eine Probe. Die Verwendung von \mu für diesen Begriff wird nicht empfohlen, da er sehr zweideutig und dimensional inkonsistent ist. Der tiefgestellte PE betont, dass dies eher der photoelektrische Massenabsorptionskoeffizient als der Massenschwächungskoeffizient ist, der natürlich nicht dem Beer-Lambert-Gesetz gehorcht. Beachten Sie auch, dass SI-Einheiten selten in Texten zur Absorptionsspektroskopie verwendet werden.

Der lineare Röntgenabsorptionskoeffizient \mu(E) oder \mu_{PE}(E) folgt I(t) = I_0 \exp({-\mu t}) mit Längeneinheiten−1 (üblicherweise cm−1). \mu ist das Produkt der Dichte \rho (g / cm3) und des Massenabsorptionskoeffizienten \Big (cm2 / g).

Manchmal ist es zweckmäßig, die Abnahme der Strahlintensität in Bezug auf die Absorptionslänge zu beschreiben: die Dicke des betreffenden Materials, bei der die Strahlintensität auf (1 / e) der einfallenden Strahlintensität gefallen ist; das heißt, wenn \mu t = 1 ist oder wenn 63% des Flusses absorbiert werden. In der weichen Röntgenspektroskopie kann eine Absorptionslänge einige zehn nm betragen, während typische Werte in der harten Röntgenspektroskopie Mikrometer oder Millimeter sind.

\mu hängt von der Energie E des einfallenden Photons und der elementaren Zusammensetzung der Probe ab. Die XAFS-Technik misst die Variationen in \mu(E).

Historische Notiz

Frühe Referenzen sind P. Bouguer (1729). Essai d’Optique sur la Graduation de la Lumière (Paris, Jombert); J. H. Lambert (1760). Photometria sive Mensura et Gradibus Luminus, Colorum et Umbrae (Augsburg); A. Bier (1852). In: Annalen der Physik. 86 (1852) S. 78-87. Bestimmung der Absorption des rothen Lichts in farbigen Flüssigkeiten.

Beachten Sie, dass all dies der Entdeckung der Röntgenstrahlen vorausging und auf sichtbarer Optik beruhte. Aus einer Geschichte der Licht- und Farbmessung p18: ‚Der Logarithmus der empfangenen Lichtmenge ist umgekehrt -1] proportional zur Dicke (Bouguer-Gesetz) und zur chemischen Zusammensetzung (Beer-Gesetz) eines absorbierenden Materials und die Lichtmenge zum Kosinus des Einfallswinkels der beleuchteten Probe (Lambertsches Gesetz)‘.

Siehe auch

• Linearer Dämpfungskoeffizient
• Massendämpfungskoeffizient