Apsorpcijski koeficijent

Izvor: Wikipedija
Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretraživanje
Dokaz Lambert-Beerova zakona: zelena laserska zraka svjetlosti prolazi kroz otopinu pigmenta rodamina 6B. Zraka svjetlosti postaje sve slabija kako prolazi kroz otopinu.
Optička debljina i optička masa atmosfere.
Zalazak Sunca: pri položaju Sunca na obzoru Sunčevo zračenje prolazi kroz 35,4 puta veću masu stupca zraka nego kad je Sunce u zenitu.

Apsorpcijski koeficijent, koeficijent apsorpcije, upojnost ili apsorbancija (oznaka α) je radiometrijska fizikalna veličina koja opisuje svojstvo optičkoga sredstva da apsorbira elektromagnetske valove. Apsorpcijski koeficijent je omjer apsorbiranoga Φa i upadnoga Φu toka zračenja:

Zbog toga međudjelovanja jakost izlaznoga zračenja Ii manja je od jakosti upadnoga zračenja Iu, ovisno o apsorpcijskome koeficijentu α i debljini sloja L optičkoga sredstva (optička debljina):

Mjerna je jedinica apsorpcijskoga koeficijenta je broj jedan. [1]

Apsorbiranje Sunčeva zračenja u atmosferi[uredi VE | uredi]

Svaki plin selektivno apsorbira elektromagnetsko zračenje, i to s obzirom na valnu duljinu λ. Također svaki plin ima konstantan koeficijent apsorpcije, koji ovisi o valnoj duljini zračenja i o stanju plina. Energiju zračenja apsorbiraju molekule plina, pretvarajući je u neki drugi oblik energije, pa zato apsorbirana energija zračenja ovisi o gustoći plina, te o debljini sloja plina kroz koji zračenje prolazi.

Za monokromatsko zračenje odnos je jakosti (intenziteta) zračenja Iλs nakon prolaza kroz sloj zraka masenog koeficijenta apsorpcije αλm, debljine s, gustoće ρ(s), i jakosti upadnog zračenja Iλ0 opisan Lambert-Beer-Bougertovim zakonom:

Eksponent zove se optička debljina atmosfere. Ona je ovisna o položaju Sunca, najmanja je za Sunce u zenitu, a najveća za Sunce na obzoru (horizontu).

Masa zapaženog stupca zraka s osnovicom površine (ploštine) A jest:

Omjer te mase m za neki položaj Sunca M i za Sunce u zenitu M0 zove se optička masa atmosfere:

Ovisnost optičke mase atmosfere o kutnoj visini Sunca navedena je u tablici:

Optička masa atmosfere u ovisnosti o položaju Sunca
Kutna visina Sunca Optička masa atmosfere
90° 1,00
70° 1,06
50° 1,30
40° 1,55
30° 2,00
20° 2,90
10° 5,60
10,40
35,40

Za različite kutne visine Sunca prikazane su u tablici pripadne vrijednosti optičke mase atmosfere. Vidi se da pri položaju Sunca na obzoru (horizontu) Sunčevo zračenje prolazi kroz 35,4 puta veću masu stupca zraka nego kad je Sunce u zenitu. To je razlog da u jutarnjim satima, nakon izlaska Sunca, Sunčevo ozračenje na površini Zemlje naglo raste, a u večernjim satima, pred zalazak Sunca naglo pada.

Atmosfera se neposredno ne zagrijava time što molekule zraka apsorbiraju Sunčevo elektromagnetsko zračenje. Apsorbirana energija zračenja očituje se u raznim fotokemijskim, fotoelektričnim i drugim molekularnim procesima, pa tako, na primjer, u velikim visinama apsorpcijom ultraljubičastog zračenja nastaje ozon. U troposferi, uz vodenu paru, i ugljikov dioksid apsorbira infracrveno zračenje, a Sunčevo zračenje apsorbiraju i primjese u atmosferi (prašina) i kapljice oblaka i magle. [2]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. apsorpcijski koeficijent (upojnost, apsorbancija), [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2018.
  2. "Tehnička enciklopedija" (Meteorologija), glavni urednik Hrvoje Požar, Grafički zavod Hrvatske, 1987.