Işığın soğurulması nedir ve nasıl gerçekleşir? Işığın soğurulmasının sonuçları, örnekleri ve renk oluşumu hakkında bilgi.
Işığın Soğurulması
Işık soğurulması, ışığın emildiği ve enerjiye dönüştürüldüğü bir süreçtir. Bu işlem bitkilerde fotosentez olarak bilinir. Ancak ışık absorpsiyonu sadece bitkilerde değil, tüm canlılarda / inorganik maddelerde meydana gelir. Soğurma, ışığın elektromanyetik frekansına ve nesnenin atomların doğasına bağlıdır. Işığın absorpsiyonu bu nedenle frekansla doğru orantılıdır. Tamamlayıcılarsa, ışık emilir. Tamamlayıcı değillerse, ışık nesnenin içinden geçer veya yansıtılır. Bu işlemler genellikle aynı anda gerçekleşir çünkü ışık genellikle çeşitli frekanslarda iletilir. (Örneğin, güneş ışığı aynı zamanda yaklaşık 400 ila 800 nm arasında çeşitli frekanslarda ışıklar içerir). Bu nedenle, çoğu nesne ışığı seçici olarak emer, iletir veya yansıtır. Işık emildiğinde ısı üretilir. Dolayısıyla, ışığın belirli bir malzeme tarafından seçici olarak soğurulması, ışık dalgasının frekansı, o malzemenin atomlarındaki elektronların titreştiği frekansla eşleştiği için gerçekleşir.
Soğurma, bir nesnenin elektronunun durumuna bağlıdır. Tüm elektronlar, “doğal” frekansı olarak bilinen belirli bir frekansta titreşir. Işık aynı frekanstaki bir atomla etkileşime girdiğinde, atomun elektronları uyarılır ve titreşmeye başlar. Bu titreşim sırasında atomun elektronları komşu atomlarla etkileşime girer ve bu titreşim enerjisini termal enerjiye dönüştürür. Sonuç olarak, ışık enerjisi bir daha görülmez, bu yüzden soğurma yansıma ve iletimden farklıdır. Ve farklı atomlar ve moleküller farklı doğal titreşim frekanslarına sahip olduklarından, farklı görünür ışık frekanslarını seçici olarak emerler.
Örnekler
Yukarıda bahsedildiği gibi, her şey ışığı absorbe edebilir. Örneğin, organik moleküller ışığı absorbe etmede iyidir. Organik bir molekülün doğal frekansı yüksek elektronları varsa, yüksek frekanslı ışığı da emer. Konjuge sistem (konjuge sistem, delokalize elektronlarla bağlı pi-orbitallerden oluşan bir sistemdir) ne kadar uzun olursa, emilen ışığın dalga boyu o kadar uzun olur.
Başka bir örnek. Bir sürü çimen ve bol güzel çiçeğin olduğu bir parkta yürüdüğümüzü hayal edelim. Bildiğiniz gibi tüm canlıların kendi renkleri vardır. Buradan, tüm canlı veya inorganik şeylerin ışığı aynı anda yansıttığı, emdiği ve ilettiği sonucuna varabiliriz. Her maddenin elektronlarının titreştiği kendine özgü bir frekansı vardır, bu nedenle frekanslar tamamlayıcıysa ışık emilir, ancak diğer yandan, frekanslar tamamlayıcı değilse ışık yansıtılır veya iletilir. Çevremizde görebildiğimiz renkler, tamamlayıcı olmayan frekansların neden olduğu ışığın iletimi, soğurulması ve yansımasının sonucudur.
Uygulamalar
Bu yönteme güvenerek, fizikçiler bir nesnenin özelliklerini ve malzeme bileşimini, hangi ışık frekanslarını emdiğini gözlemleyerek belirleyebilir ve tanımlayabilir. Bazı malzemeler ışığın bazı dalga boylarına opakken, diğerlerine karşı şeffaftır. Örneğin ahşap, tüm görünür ışık biçimlerine karşı opaktır. Öte yandan cam ve su ultraviyole ışığa opaktır, ancak görünür ışığa karşı saydamdır.
Işığın soğurulması ve renkler
Bir elektromanyetik radyasyonun soğurulması, zıt bir alan, yani aynı modda zıt katsayıya sahip alan gerektirir. Bunun güzel bir örneği renktir. Bir malzeme veya madde spektrumun belirli dalga boylarındaki (veya renkleri) ışığı emerse, bir gözlemci bu renkleri yansıyan ışıkta görmeyecektir. Öte yandan belirli dalga boyları malzemeden yansıtılırsa bunlar gözlemcinin göreceği renklerdir. Örneğin yapraklar, tayfın mavi ve kırmızı renklerini emen ve yeşili yansıtan pigment klorofil içerir, bu nedenle yapraklar yeşil görünür. Çıplak gözle, yansıyan ışık genellikle spektrumun birkaç rengine kırılır gibi görünür. Sonuç olarak, ışık absorpsiyonu maddenin frekansı (ve ayrıca ışığın frekansı) ve ışığın dalga boyu ile ilgilidir.
