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光の透過と吸収

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お礼率 20% (6/30)

光の透過と吸収についての関係等詳しく教えて下さい。
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質問者が選んだベストアンサー

  • 回答No.4
レベル10

ベストアンサー率 44% (65/145)

光と物質の相互作用についてと解釈してよろしいですかね。

光は電磁波ですから、電場と磁場が振動しながら伝わっています。基本的に、物質はこの振動電場・振動磁場と相互作用します。簡単にいうと、振動電場は荷電粒子に、振動磁場はスピンに作用します。この相互作用により、分子のエネルギー状態(運動も含む)が変化します。

たとえば 分子中の電子は、いくつかのエネルギー状態になり得ます。照射される電磁波のエネルギーhνが電子のエネルギー状態を変えるのに十分であると、この相互作用により、電子は最初のエネルギー状態(基底状態)からhνだけ高いエネルギー状態(励起状態)になります(これを共鳴といます。実は光照射により、電子がエネルギーを放出して励起状態から基底状態へと移ることも起こります。これは誘導放出といいます。)。従って、hνが大きすぎても小さすぎても、共鳴は起こらず、電磁波は透過します。

このように、エネルギー状態変化が存在しうる場合、そのエネルギー状態間のエネルギー差に相当する電磁波が照射されると共鳴(吸収)が起きますが、エネルギー差に相当しない電磁波は透過するだけです(このときも物質と光の相互作用は存在していますが、エネルギー状態変化まで起こせないのです)。

また振動磁場と粒子のスピンの相互作用は、磁気共鳴といわれ、医療の分野ではMRIで応用されています。
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  • 回答No.1
レベル9

ベストアンサー率 34% (21/61)

「光の透過と吸収についての関係」と漠然と書いてありますが、具体的にどのようなことを知りたいのでしょうか? 光の粒子論、波動論からの説明か、物質の透過率などについての説明か、それとももっと別のことなのでしょうか?
「光の透過と吸収についての関係」と漠然と書いてありますが、具体的にどのようなことを知りたいのでしょうか?
光の粒子論、波動論からの説明か、物質の透過率などについての説明か、それとももっと別のことなのでしょうか?


  • 回答No.2
レベル11

ベストアンサー率 48% (117/243)

どのような波長の光か、つまり可視光線か赤外線か紫外線かの区別により様々な透過・吸収がある。波長をはっきりしてください。さらに、何によって吸収されるのか?例えば、太陽光の内、地球大気による吸収及び透過とか、限定していただかなければ答えようがないよ。
どのような波長の光か、つまり可視光線か赤外線か紫外線かの区別により様々な透過・吸収がある。波長をはっきりしてください。さらに、何によって吸収されるのか?例えば、太陽光の内、地球大気による吸収及び透過とか、限定していただかなければ答えようがないよ。
  • 回答No.3

他の人も書かれているように質問の背景がわからないのですが。 物質に光が当たると、透過する成分、反射する成分、吸収する成分の3つがあります。 で、これらのエネルギの合計は普通もとのエネルギと等しくなります。 (その物質が光を増幅する性質を持っていない限り) 一般には吸収された分は熱とか他のエネルギに変わります。(また光を出す場合もありますが) gokkyさんの質問では、これ以上なんとも答え ...続きを読む
他の人も書かれているように質問の背景がわからないのですが。

物質に光が当たると、透過する成分、反射する成分、吸収する成分の3つがあります。
で、これらのエネルギの合計は普通もとのエネルギと等しくなります。
(その物質が光を増幅する性質を持っていない限り)
一般には吸収された分は熱とか他のエネルギに変わります。(また光を出す場合もありますが)

gokkyさんの質問では、これ以上なんとも答えようがありません。
どう聞けば良いのかわからない場合は、聞くに至った背景を説明されるとよいでしょう。
  • 回答No.5
レベル5

ベストアンサー率 25% (1/4)

光子と物質の相互作用 光子のエネルギーや当たる物質の原子番号によって、 1 光電効果→軌道電子にエネルギーを与えて ぶっ飛ばす。 2 コンプトン効果→おもに自由電子との非弾性衝突 によって自由電子をぶっ飛ばす。 3 電子対生成→光子エネルギー1.022MeV以上 のとき、二つの正・ ...続きを読む
光子と物質の相互作用
光子のエネルギーや当たる物質の原子番号によって、
1 光電効果→軌道電子にエネルギーを与えて
ぶっ飛ばす。
2 コンプトン効果→おもに自由電子との非弾性衝突
によって自由電子をぶっ飛ばす。
3 電子対生成→光子エネルギー1.022MeV以上
のとき、二つの正・負の電子を生成する。

と、いうように相互作用をおこして、減弱していきます。

一般にその光子の強度Iや線量は、単一なら、
I=I0exp(-μx)
ただし、I0:入射光子の強度
I:透過した光子の強度
exp:自然対数
x:透過物質の線減弱係数
で求められるらしいです。
くわしくは、放射線物理学関連の本に書いてあるらしいです。
  • 回答No.6
レベル5

ベストアンサー率 25% (1/4)

訂正します。 μ→線減弱係数 x→物質の厚さ I0→入射光子の強度 I→透過光子の強度
訂正します。
μ→線減弱係数
x→物質の厚さ
I0→入射光子の強度
I→透過光子の強度
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