Hauptmenü öffnen

Wikipedia β

Die Artikel Absorptionsgrad und Absorptionskoeffizient überschneiden sich thematisch. Hilf mit, die Artikel besser voneinander abzugrenzen oder zusammenzuführen (→ Anleitung). Beteilige dich dazu an der betreffenden Redundanzdiskussion. Bitte entferne diesen Baustein erst nach vollständiger Abarbeitung der Redundanz und vergiss nicht, den betreffenden Eintrag auf der Redundanzdiskussionsseite mit {{Erledigt|1=~~~~}} zu markieren. Harro 15:58, 17. Sep. 2013 (CEST)

Der Absorptionskoeffizient, auch Dämpfungskonstante oder linearer Schwächungskoeffizient, ist ein Maß für die Verringerung der Intensität elektromagnetischer Strahlung beim Durchgang durch ein gegebenes Material. Er wird in der Optik und in Bezug auf Röntgenstrahlung und Gammastrahlung verwendet. Sein übliches Formelsymbol ist in der Optik oder , bei Röntgen- und Gammastrahlung . Seine Dimension ist 1/Länge, die übliche Einheit 1/cm. Ein großer Absorptionskoeffizient bedeutet, dass das Material die betrachtete Strahlung relativ stark abschirmt, ein kleiner dagegen, dass es durchlässiger für die Strahlung ist.

In der Bezeichnung Absorptionskoeffizient ist der Begriff Absorption nicht im engeren Sinn der Abgabe von Strahlungsenergie an das Medium zu verstehen. Zur hier gemeinten Intensitätsabnahme (Extinktion) tragen vielmehr auch Streuprozesse bei, die die Strahlung nur aus ihrer Richtung ablenken.

Inhaltsverzeichnis

AnwendungBearbeiten

Gemäß dem Lambert-Beerschen Gesetz klingt die Intensität   nach Durchlaufen eines Absorbers der Dicke   bzw. in einer Eindringtiefe   exponentiell ab:

 

mit

  • der eingestrahlten Intensität  
  • dem Absorptionskoeffizienten  

HerleitungBearbeiten

Ersetzt man in

 

die Kreiswellenzahl   aus dem Wellenvektor   wie folgt

 ,

(darin ist   der komplexe Brechungsindex)

so erhält man:

 

Es gilt  .

Extinktionskoeffizient und Absorptionsindex Bearbeiten

Aus dem Absorptionskoeffizienten einer Probe lassen sich der Extinktionskoeffizient   und der Absorptionsindex   berechnen:

 

OptikBearbeiten

Den Quotienten   nach Durchqueren einer Schichtdicke   bezeichnet man als Transmissionsgrad  :

 

Der inverse Transmissionsgrad heißt Opazität  :

 

Der negative dekadische Logarithmus des Transmissionsgrads, also der dekadische Logarithmus der Opazität ist die Extinktion  :

 

Röntgen- und GammastrahlungBearbeiten

Als Faustregel für Photonenenergien über 50 keV gilt: Je höher die Energie, je weniger dicht das Material und je kleiner die Kernladungszahl des Materials, umso geringer ist der lineare Schwächungkoeffizient. Auch bei niedrigeren Energien steigt   mit der Kernladungszahl Z des Materials steil an (proportional zur 4. Potenz). Deshalb ist Blei mit seiner hohen Dichte das bevorzugte Material für Abschirmungen.

Für praktische Zwecke wird oft der Massenschwächungskoeffizient bevorzugt. Er ergibt multipliziert mit der Dichte des Materials den linearen Schwächungskoeffizienten.

Siehe auchBearbeiten

LiteraturBearbeiten