Coefficiente di assorbimento

معامل الامتصاص (Ar). Coefficiente di assorbimento (Fr). Absorptionskoeffizient (Ge). Coefficiente di assorbimento (It). 吸収係数 (Ja). (Ru). Coeficiente de absorción (Sp).

Definizione

La X-ray di massa coefficiente di assorbimento, \Big(E) o \Big_{PE}(E) segue la legge di Beer-Lambert per una parallela fascio di fotoni di energia E in cui il fotone trasmesso intensità I(t) è correlata al flusso di fotoni intensità I_0 tale che

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

dove t è lo spessore di una uniforme del campione e la densità \rho è di solito dato in (g/cm3). Il coefficiente di assorbimento di massa è etichettato come tale perché l’esponente di assorbimento è lineare nella massa per unità di area \rho t, altrimenti noto come densità di colonna integrata attraverso un campione. L’uso di \ mu per questo termine non è raccomandato perché è altamente ambiguo e dimensionalmente incoerente. Il pedice PE sottolinea che questo è il coefficiente di assorbimento della massa fotoelettrica piuttosto che il coefficiente di attenuazione della massa, che ovviamente non obbedisce alla legge di Beer-Lambert. Si noti inoltre che è raro che le unità SI siano utilizzate nei testi sulla spettroscopia di assorbimento.

Il coefficiente di assorbimento lineare dei raggi X, \mu(E) o \mu_{PE}(E) segue I(t) = I_0 \exp ({- \mu t}), con unità di lunghezza-1 (convenzionalmente cm−1). \ mu è il prodotto della densità \ rho (g / cm3) e del coefficiente di assorbimento di massa \ Big (cm2 / g).

A volte è conveniente descrivere la diminuzione dell’intensità del fascio in termini di lunghezza di assorbimento: lo spessore del materiale in questione al quale l’intensità del fascio è scesa a (1/e) dell’intensità del fascio incidente; cioè, quando \mu t=1, o quando viene assorbito il 63% del flusso. Nella spettroscopia a raggi X morbidi una lunghezza di assorbimento può essere di alcune decine di nm mentre i valori tipici nella spettroscopia a raggi X duri sono micron o millimetri.

\mu dipende dall’energia, E, del fotone in arrivo e dalla composizione elementare del campione. La tecnica XAFS misura le variazioni in \mu (E).

Nota storica

I primi riferimenti sono P. Bouguer (1729). Essai d’Optique sur la Graduation de la Lumière (Parigi, Jombert) ; J. H. Lambert (1760). Photometria sive Mensura et Gradibus Luminus, Colorum et Umbrae (Augsburg) ; A. Beer (1852). Annalen der Physik. 86 (1852) pp. 78-87. Bestimmung der Absorption des rothen Lichts in farbigen Flüssigkeiten.

Si noti che tutti questi hanno preceduto la scoperta dei raggi X e sono stati basati sull’ottica visibile. Da A History of Light and Colour Measurement p18: “Il logaritmo della quantità di luce ricevuta è inversamente -1] proporzionale allo spessore (Legge di Bouguer) e alla composizione chimica (Legge di Beer) di un materiale assorbente, e la quantità di luce al coseno dell’angolo di incidenza del campione illuminato (Legge di Lambert)”.

Vedi anche

• Coefficiente di attenuazione lineare
• Coefficiente di attenuazione di massa