Was ist differentielle Absorption?

Differentielle Absorption ist ein Phänomen, bei dem eine Substanz mit gemischten Komponenten aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung der Komponenten Strahlung mit unterschiedlichen Raten aufnimmt und widerspiegelt. Ein klassisches Beispiel hierfür ist in der Röntgenbildgebung zu sehen, bei der ein Arzt ein Bild des Körpers eines Patienten machen kann, indem er den Patienten zum Enthüllen von Film bestrahlt. Die Strukturen des Körpers sind im Film sichtbar, weil sie Röntgenstrahlen in unterschiedlichem Maße absorbieren. Zum Beispiel absorbiert der Knochen viele Röntgenstrahlen und somit ist der Film nicht exponiert, um die Knochen des Patienten zu zeigen. Es kann auch hilfreich sein, wenn Aktivitäten wie die Messung der Konzentrationen von atmosphärischen Gasen, die Untersuchung von entfernten Ereignissen im Weltraum und die Analyse von Boden- und Gesteinsformationen. In all diesen Fällen verlassen sich die Menschen darauf, dass Materialien Strahlung mit unterschiedlichen Raten absorbieren und widerspiegeln, um Daten zu sammeln.

Der Techniker kann die Klarheit und Qualität anpasseny des Bildes, indem verschiedene Arten von Strahlung verwendet oder die Intensität verändert werden. In der medizinischen Bildgebung müssen die Menschen ein Gleichgewicht zwischen einem guten Bild und dem Gefährdung des Patienten einbringen. Bei der Röntgenbildgebung beispielsweise ist es möglich, eine höhere Auflösung zu erzielen, dies würde den Patienten jedoch unannehmbar hohem Strahlungsniveau aussetzen. Wissenschaftliche Forscher, die die differentielle Absorption nutzen, muss auch die Auswirkungen der Strahlung auf das Experiment berücksichtigen.

In der Physik verwenden Wissenschaftler eine differentielle Absorption mit Techniken wie Lichterkennung und Ranglast (LIDAR), um mehr über die Zusammensetzung der Atmosphäre zu erfahren. Dies beinhaltet das Schießen von Lichtimpulsen in einen Interessenbereich und das Lesen des reflektierten Lichts bei seiner Rückkehr. Einige der Gase in der Atmosphäre absorbieren das Licht, während andere es reflektieren, und die Menge an Streuung, die auftrittASS sind vorhanden. Sie können Daten von anderen Standorten vergleichen, um Themen wie die Ozonschicht, die Meteorologie und die Auswirkungen der Umweltverschmutzung auf die Atmosphäre zu untersuchen.

In den Bodenwissenschaften und -geologie kann eine differentielle Absorption eine nützliche Möglichkeit sein, Daten darüber zu sammeln, was unter der Erdoberfläche oder des Ozeans geschieht. Archäologen verwenden diese Technik auch zum Untersuchung von vergrabenen Standorten. Am häufigsten beinhaltet dies die Verwendung eines Geräts, das Schallwellen abgibt. Das Gerät geht über die Oberfläche und die reflektierten Klangwellen erzählen den Technikern, was darunter liegt, da Dinge wie Gesteinsformationen, Schiffswracks oder vergrabene Gebäude Schallwellen mit unterschiedlichen Raten als Boden widerspiegeln. Verschiedene Bodenarten haben auch unterschiedliche Reflexionsmuster.