Wat is differentiële absorptie?
Differentiële absorptie is een fenomeen waarbij een stof met gemengde componenten straling met verschillende snelheden zal absorberen en reflecteren vanwege de verschillende samenstelling van de componenten. Een klassiek voorbeeld hiervan is te zien in röntgenbeeldvorming, waarbij een arts een foto kan maken van de binnenkant van het lichaam van een patiënt door de patiënt te bestralen om film bloot te leggen. De structuren van het lichaam zijn zichtbaar op de film omdat ze röntgenstralen in verschillende mate absorberen; bot absorbeert bijvoorbeeld veel röntgenstralen en dus blijft de film onbelicht om de botten van de patiënt te laten zien.
Medische beeldvorming is niet het enige veld waar differentiële absorptie nuttig is. Het kan ook nuttig zijn bij activiteiten zoals het meten van concentraties van atmosferische gassen, het bestuderen van externe gebeurtenissen in de ruimte en het analyseren van bodem- en rotsformaties. In al deze gevallen vertrouwen mensen op het feit dat materialen straling met verschillende snelheden absorberen en reflecteren om gegevens te verzamelen.
De technicus kan de helderheid en kwaliteit van het beeld aanpassen door verschillende soorten straling te gebruiken of de intensiteit te wijzigen. Bij medische beeldvorming moeten mensen een evenwicht vinden tussen een goed beeld krijgen en de patiënt in gevaar brengen. Bij röntgenbeeldvorming is het bijvoorbeeld mogelijk om een hogere resolutie te krijgen, maar dit zou de patiënt blootstellen aan onacceptabel hoge stralingsniveaus. Wetenschappelijke onderzoekers die gebruik maken van differentiaalabsorptie moeten ook rekening houden met de effecten van de straling op het experiment.
In de natuurkunde gebruiken wetenschappers differentiaalabsorptie met technieken zoals lichtdetectie en bereik (LIDAR) om meer te weten te komen over de samenstelling van de atmosfeer. Dit houdt in dat lichtpulsen in een interessegebied worden geschoten en het gereflecteerde licht wordt gelezen bij terugkeer. Sommige van de gassen in de atmosfeer absorberen het licht, terwijl anderen het reflecteren, en de hoeveelheid verstrooiing die optreedt, kan onderzoekers vertellen welke gassen aanwezig zijn. Ze kunnen gegevens van andere sites vergelijken om onderwerpen als de ozonlaag, meteorologie en de effecten van vervuiling op de atmosfeer te bestuderen.
In de bodemwetenschappen en de geologie kan differentiaalabsorptie een nuttige manier zijn om gegevens te verzamelen over wat er gebeurt onder het aardoppervlak of de oceaan. Archeologen gebruiken deze techniek ook voor het bestuderen van begraven sites. Meestal omvat dit het gebruik van een apparaat dat geluidsgolven uitzendt. Het apparaat gaat over het oppervlak en de gereflecteerde geluidsgolven vertellen technici wat eronder ligt, omdat dingen zoals rotsformaties, scheepswrakken of begraven gebouwen geluidsgolven met andere snelheden dan grond reflecteren. Verschillende soorten grond zullen ook verschillende reflectiepatronen hebben.