Qu'est-ce que l'absorption différentielle?
L'absorption différentielle est un phénomène dans lequel une substance composée de composants mélangés absorbera et réfléchira les radiations à des vitesses différentes en raison de la composition différente des composants. Un exemple classique en est l’imagerie par rayons X, où un médecin peut prendre une photo de l’intérieur du corps d’un patient en irradiant celui-ci pour exposer un film. Les structures du corps sont visibles sur le film car elles absorbent les rayons X à des degrés divers; os, par exemple, absorbe beaucoup de rayons X et le film n'est donc pas exposé pour montrer les os du patient.
L'imagerie médicale n'est pas le seul domaine où l'absorption différentielle est utile. Cela peut également être utile pour des activités telles que la mesure de la concentration de gaz dans l'atmosphère, l'étude d'événements isolés dans l'espace et l'analyse de formations de sol et de roches. Dans tous ces cas, les gens comptent sur le fait que les matériaux absorbent et reflètent les radiations à des vitesses différentes pour collecter des données.
Le technicien peut ajuster la clarté et la qualité de l'image en utilisant différents types de rayonnement ou en modifiant l'intensité. En imagerie médicale, les personnes doivent trouver un équilibre entre obtenir une bonne image et mettre en danger le patient. En imagerie par rayons X, par exemple, il est possible d’obtenir une résolution plus élevée, mais cela exposerait le patient à des niveaux de rayonnement inacceptables. Les chercheurs scientifiques tirant parti de l'absorption différentielle doivent également prendre en compte les effets du rayonnement sur l'expérience.
En physique, les scientifiques utilisent l’absorption différentielle avec des techniques telles que la détection et la mesure de la lumière (LIDAR) pour en savoir plus sur la composition de l’atmosphère. Cela implique d'envoyer des impulsions de lumière dans une zone d'intérêt et de lire la lumière réfléchie à son retour. Certains des gaz présents dans l’atmosphère absorberont la lumière tandis que d’autres le refléteront. La quantité de diffusion générée peut indiquer aux chercheurs quels gaz sont présents. Ils peuvent comparer les données d'autres sites pour étudier des sujets tels que la couche d'ozone, la météorologie et les effets de la pollution sur l'atmosphère.
En sciences du sol et en géologie, l’absorption différentielle peut être un moyen utile de collecter des données sur ce qui se passe sous la surface de la terre ou dans l’océan. Les archéologues utilisent également cette technique pour étudier les sites enfouis. Le plus souvent, cela implique l'utilisation d'un appareil émettant des ondes sonores. L'appareil passe au-dessus de la surface et les ondes sonores réfléchies indiquent aux techniciens ce qu'il y a au-dessous, car des éléments tels que des formations rocheuses, des épaves de navires ou des bâtiments enterrés reflètent les ondes sonores à des vitesses différentes de celles du sol. Différents types de sol auront également différents modèles de réflexion.