光の透過と吸収

質問

光の透過と吸収についての関係等詳しく教えて下さい。

回答No.4

ryumu · ベストアンサー

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。

回答No.6

toribondow

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

回答No.5

toribondow

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.3

noname#11476

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.2

dragon-2

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.1

starbear

「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？