معامل امتصاص

معامل امتصاص أو معامل توهين في الكيمياء و الفيزياء (بالإنجليزية:attenuation coefficient )هو قيمة تحدد نفاذية الضوء في مادة ، أو نفاذية الصوت في مادة ، أو نفاذية جسيم في مادة . ومعامل امتصاص كبير معناه أن الشعاع النافذ في المادة يتوهن (يضعف) خلال تخلله المادة ، ويعني معامل امتصاص صغير أن المادة تكون شفافة للشعاع المار فيها . ويُعين معامل الامتصاص بمقلوب الطول ، أي أن وحدته 1/سنتيمتر .

واحيانا يسمى معامل الامتصاص معامل التوهين الخطي .

توهين الأشعة الكهرومغناطيسية

عندما يقابل شعاع من الموجات الكهرومغناطيسية سطح جسم ينعكس جزء منه و ينفذ جزء آخر في مادة الجسم و يُمتص جزء في الجسم . وتُزيد الطاقة الممتصة الطاقة الداخلية للجسم . ويعطي عن معامل الامتصاص (وبالتالي معامل الامتصاص الطيفي ) مقدار الجزء الممتص من الشعاع الأولي الداخل . ومقدار ذلك الجزء يقع بين 0 و 1 فإذا أقترب معامل الامتصاص من الصفر فتكون المادة شفافة للشعاع وبالعكس إذا زاد معامل الامتصاص واقترب من 1 معناه الشعاع الداخل يكاد أن يمتص بالكامل .

ويعتمد معامل الامتصاص على تردد الشعاع الساقط .

المعادلات

توصف العلاقة بين شدة الشعاع النافذ $I$ والشعاع الساقط $I_{0}$ بقانون بير-لامبرت ، وهة ينص على :

$I=I_{0}\,e^{-\alpha \,x},$

حيث:

$x$ هو مسافة النفاذية في المادة

$\alpha$ معامل المتصاص (أو معامل التوهين الخطي) .

وتوجد قيمة نصف الطبقة Half Value Layer وتهي تعني سمك المادة الذي يؤدي إلى تهدئة شدة الشعاع الساقط إلى النصف .

ويستخدم المهندسون تلك المعادلات لحساب سمك الجدران مثلا للحماية من الإشعاع الضار . و نحصل على معامل امتصاص مادة عن طريق قسمة شدة الشعاع النافذ إلى شدة الشعاع الساقط $I/I_{0}$.

والعلاقة بين معامل التهدئة الخطي و معامل التهدئة الوزني هي أن معامل التوهين الوزني يساوي $\alpha /\rho$,

حيث : $\rho$ هي الكثافة جرام/سم³.

وعندما نطبق ذلك المعامل في قانون بير-لامبرت فنقوم بالتعويض عن حاصل ضرب الكول في الكثافة بما يسمى "سمك الكتلة" التي هي "كتلة وحدة المساحة " (أي وزن قضيب من الحائط مساحته 1 سم مربع وطوله يساوي سمك الحائط) .

The linear attenuation coefficient is also inversely related to mean free path. Moreover, it is very closely related to the absorption cross section.

التهدئة والامتصاص

يستخدم التعبيران معامل الامتصاص و معامل التهوين بالتبادل بصفة عامة ، ولكن في بعض الأحيان يجب التفرقة بينهما ، كالآتي.

عندما يمر شعاع ضوء مسدد collimated في مادة ، يفقد الشعاع شدته بطريقتين : امتصاص المادة للشعاع الضوئي و عن طريق التبعثر حيث تغير الفوتونات اتجاهها .

ومعنى ذلك أن "معامل الامتصاص " يقيس فقط انخفاض شدة شعاع الضوء في المادة بسبب امتصاص المادة له ، بينما يقيس معامل التهدئة مجموع فقد شدة الضوء بسبب البعثرة و الامتصاص .

اقرأ أيضا

• مقطع تصادم (فيزياء)
• امتصاص (إشعاع كهرومغناطيسي)
• مقطع نووي
• مقطع نيوتروني
• حافة كومبتون
• تأثير كومبتون
• نفاذية (علم البصريات)
• توهين
• أشعة سينية عالية الطاقة
• طيف امتصاص
• حيود