光の透過と吸収についての関係等詳しく教えて下さい。

A 回答 (6件)

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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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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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。
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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。
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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。
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「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?
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以上、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

古い教科書には原理があったのですが、最近のはまるっきり乗っていませんが僕が勉強したころの記憶で書かせていただきます。
(長文です)
魔方陣をとく感覚です。

"5×5の25マスに横ABCDE縦12345と番地を振る
C1B2,C2C3,C4,B5,C5,D6に1をそれ以外には0が入っているデータがあるとします。
縦横の各列の値は計算で出ます。
マスを黒く塗りつぶすと数字の1のようなものが見えますね"
"全体の25のマスのデータ量は8になります。
25マスに平均化して挿入すると0.32ずつになります。"

"つぎに計算しやすいA列とE列を考えます、
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実際のCTは最低でも256×256の画素です、しかも0か1かではなく
奥行き(グレースケールのように中間値も存在しますので)ひじょうに大きなデータとなります。"

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"全体の25のマスのデータ量は8になります。
25マスに平均化して挿入すると0.32ずつになります。"

"つぎに計...続きを読む

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関連無いんですが,レーザということについて3つ教えていただきたいことがあります.
1)
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2)
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3)
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Aベストアンサー

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つまり振幅の大きさが光子の数を表します。

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前回の病院の検査で尿を満タンにし膀胱がいっぱいの状態で超音波検査をしたら横行から下降結腸にかけて腫れいてCT検査では膵臓も腫れていました。
腎臓・膀胱はお灸やツボも骨盤に集中しているので今では赤外線ストーブを当てていますがヘソの周辺のズキズキ感が少しやわらいだ気がします。
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参考まで。


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