Wie kann man Transmission in Absorption umrechnen?
- Einführung: Was ist Transmission und Absorption?
- Definition der Transmission
- Definition der Absorption und des Absorptionskoeffizienten
- Umrechnung von Transmission in Absorption
- Bedeutung der Absorption in praktischen Anwendungen
- Fazit
Einführung: Was ist Transmission und Absorption?
Transmission und Absorption sind zwei wichtige Begriffe in der Optik und Spektroskopie, die beschreiben, wie Licht mit einem Material interagiert. Die Transmission gibt an, wie viel Licht durch ein Material hindurchgeht, während die Absorption beschreibt, wie viel Licht vom Material aufgenommen oder abgeschwächt wird. Diese beiden Größen sind eng miteinander verbunden und ermöglichen eine umfassende Analyse der optischen Eigenschaften eines Mediums.
Definition der Transmission
Transmission (T) wird als der Anteil der einfallenden Lichtintensität definiert, der durch das Material hindurchgeht. Mathematisch ausgedrückt ist die Transmission das Verhältnis der durchgelassenen Intensität (I) zur eingestrahlten Intensität (I0):
Definition der Absorption und des Absorptionskoeffizienten
Absorption beschreibt den Prozess, bei dem das Lichtenergie vom Material aufgenommen wird, wodurch die Intensität des durchgehenden Lichts abnimmt. In der Spektroskopie wird die Absorption häufig als Absorbanz oder Extinktion bezeichnet und definiert über das Lambert-Beersche Gesetz:
Hierbei ist A die Absorbanz, eine dimensionslose Größe, die angibt, wie stark ein Material das Licht abschwächt.
Umrechnung von Transmission in Absorption
Um von der Transmission zur Absorption zu gelangen, nutzt man die logarithmische Beziehung, die aus dem Lambert-Beerschen Gesetz abgeleitet ist. Gibt man die Transmission als Dezimalzahl an, so berechnet sich die Absorption durch:
Dies bedeutet, dass wenn beispielsweise 10% des Lichtes durch ein Material hindurchgeht (T = 0,1), die Absorption 1 beträgt (A = 1), da log10(0,1) = -1. Absorption ist somit ein Maß für die Lichtschwächung und wächst mit abnehmender Transmission.
Bedeutung der Absorption in praktischen Anwendungen
Die Umrechnung von Transmission in Absorption ist besonders wichtig, wenn man Materialien hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften untersucht, etwa in der Chemie oder Biologie. Die Absorption liefert einen besseren quantitativen Überblick über die Konzentration von Stoffen in Lösungen oder die Dicke von dünnen Schichten, da sie direkt proportional zu diesen Faktoren ist, während Transmission allein die relativ verbleibende Lichtmenge beschreibt.
Fazit
Die Umrechnung von Transmission in Absorption basiert auf dem Lambert-Beerschen Gesetz und erfolgt über die Formel A = -log10(T). Transmission ist das Verhältnis von durchgelassenem Licht zur eingestrahlten Lichtintensität, während Absorption die logarithmisch transformierte Größe dieser Relation darstellt. Dieser Zusammenhang ist fundamental für die Analyse optischer Messungen und ermöglicht eine präzise Charakterisierung von Materialien und Substanzen.