Coeficiente de absorción
معامل الامتصاص (Ar). Coeficiente de absorción (Fr). Absorbedor de espuma (Ge). Coeficiente de absorción (It). Ja (Ja). Коэффициент поглощения (Ru). Coeficiente de absorción (Sp).
Definición
El coeficiente de absorción de masa de rayos X, \Big(E) o \Big_{PE}(E) sigue la ley de Beer-Lambert para un haz paralelo de fotones de energía E en el que la intensidad de fotones transmitida I(t) está relacionada con la intensidad de fotones entrante I_0, de modo que
I(t) = I_0 \exp ({- \Big\rho t})
donde t es el grosor de una muestra uniforme y la densidad \rho se da generalmente en (g/cm3). El coeficiente de absorción de masa se etiqueta como tal porque el exponente de absorción es lineal en la masa por unidad de área \rho t, también conocida como densidad de columna integrada a través de una muestra. No se recomienda el uso de \mu para este término porque es altamente ambiguo y dimensionalmente inconsistente. El subíndice PE enfatiza que este es el coeficiente de absorción de masa fotoeléctrico en lugar del coeficiente de atenuación de masa, que por supuesto no obedece a la ley de Beer-Lambert. Tenga en cuenta también que es raro que las unidades SI se utilicen en textos sobre espectroscopia de absorción.
El coeficiente de absorción lineal de rayos X, \mu(E) o \mu_{PE}(E) sigue I(t) = I_0 \exp ({- \mu t}), con unidades de longitud-1 (convencionalmente cm−1). \mu es el producto de la densidad \rho (g / cm3) y el coeficiente de absorción de masa \Big (cm2/g).
A veces es conveniente describir la disminución de la intensidad del haz en términos de longitud de absorción: el grosor del material en cuestión en el que la intensidad del haz ha caído a (1/e) de la intensidad del haz incidente; es decir, cuando \mu t=1, o cuando se absorbe el 63% del flujo. En la espectroscopia de rayos X blandos, una longitud de absorción puede ser de unas decenas de nm, mientras que los valores típicos en la espectroscopia de rayos X duros son micras o milímetros.
\ mu depende de la energía, E, del fotón entrante y de la composición elemental de la muestra. La técnica XAFS mide las variaciones en \mu (E).
Nota histórica
Las primeras referencias son P. Bouguer (1729). Essai d’Optique sur la Graduation de la Lumière (París, Jombert); J. H. Lambert (1760). Photometria sive Mensura et Gradibus Luminus, Colorum et Umbrae (Augsburgo); A. Beer (1852). Annalen der Physik. 86 (1852) p 78-87. Bestimmung der Absorption des rothen Lichts in farbigen Flüssigkeiten.
Tenga en cuenta que todos estos precedieron al descubrimiento de los rayos X, y se basaron en la óptica visible. De Una Historia de Medición de Luz y Color p18: «El logaritmo de la cantidad de luz recibida es inversamente proporcional al grosor (Ley de Bouguer) y a la composición química (Ley de Beer) de un material absorbente, y la cantidad de luz al coseno del ángulo de incidencia de la muestra iluminada (Ley de Lambert)».
Véase también
- Coeficiente de atenuación lineal
- Coeficiente de atenuación de masa