1. 흡수, 흡광, 흡착의 비교
ㅇ 흡수 (Absorption)
- 빛과 같은 파동이 매질 내를 지날때,
에너지 일부가 다른 형태의 에너지인 열 에너지 등으로 변환되는 현상
. 빛 에너지가 열 에너지로 변환되며 온도가 올라감
. 비 가역적인 열역학적 과정
ㅇ 흡광/소광 (Extinction)
- 흡수 및 산란 모두를 포함하는 개념
. 파동(빛)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)의 계면에서 기체 등이 표면에 달라붙는(농축되는) 화학적 현상
2. 흡수 및 방출
※ 원자,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, 물질 내 원자,이온,분자 등을 바닥 상태로부터 들뜨게 함
.. 들뜨게 하는 (흡수되는) 에너지가, 바닥 상태와 들뜬 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 에너지를 광자로 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 방출 ☞ 광전효과 참조
3. 분자의 에너지 흡수
ㅇ 분자 에너지 흡수가 파장대별로 다른 효과를 줌 ☞ 흡수 스펙트럼 참조
- 마이크로파대 복사선 흡수 : 분자 회전운동 촉진
- 적외선대 복사선 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 대기 중 전자기파의 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)
※ 한편, 감쇠계수 이란?
- 신호가 진행할 때, 신호 전력이 진행 거리 당 감소되는 율 α ([1/km] 또는 [dB/km])을 말함
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