吸収（電磁放射）

物理学において、電磁放射の吸収とは、物質（通常は原子に束縛された電子）が光子のエネルギーを吸収し、電磁エネルギーを吸収体の内部エネルギー（例えば熱エネルギー）に変換する過程である。^{[ 1 ]}

電磁波の吸収による顕著な効果の一つは、放射線の減衰である。減衰とは、光波が媒質中を伝播する際に、その強度が徐々に減少する現象のことである。

波の吸収は通常、その強度に依存しない（線形吸収）が、特定の条件下（光学）では、媒質の透明度が波の強度に応じて変化する係数によって変化し、飽和吸収（または非線形吸収）が発生する。

放射線吸収を定量化できる手法は数多くあり、以下にその主な例を挙げる。

• 吸収係数とそれに密接に関連するいくつかの派生量
• 減衰係数（注：まれに「吸収係数」と同義語として用いられる）
• モル減衰係数（「モル吸光係数」とも呼ばれる）は、吸光係数をモル濃度で割った値である（ビール・ランバートの法則も参照）。
• 質量減衰係数（「質量消散係数」とも呼ばれる）は、吸収係数を密度で割った値である。
• 吸収断面積と散乱断面積は、それぞれ吸収係数と減衰係数に密接に関係している。
• 天文学における「消光」とは、減衰係数に相当する。
• 放射線吸収のその他の尺度には、浸透深さと表皮効果、伝搬定数、減衰定数、位相定数、複素波数、複素屈折率と消衰係数、複素誘電率、電気抵抗率と導電率が含まれます。
• 関連する測定値には、吸光度（「光学的密度」とも呼ばれる）および光学的深さ（「光学的厚さ」とも呼ばれる）が含まれる。

これらの量はすべて、少なくともある程度は、媒体が放射線をどれだけよく吸収するかを測定するものである。どの量を用いるかは、分野や技術によって異なり、多くの場合、単に慣習によるものである。

物体の吸光度は、入射光のうちどれだけが物体に吸収されるか（反射や屈折されずに吸収されるか）を定量化したものです。これは、ベール・ランバートの法則を通して、物体の他の特性と関連付けられることがあります。

吸収分光法では、試料を片側から照射し、試料からあらゆる方向に放出される光の強度を測定することで、様々な波長における吸光度を精密に測定し、物質を特定することができます。吸収分光法の例としては、紫外可視分光法、赤外分光法、X線吸収分光法などがあります。

電磁波の吸収を理解し測定することは、様々な用途に応用できる。

• 電波伝搬においては、非見通し線伝搬という形で表現されます。例えば、衛星リンク設計で使用される大気中の電波減衰の計算を参照してください。
• 気象学や気候学では、地球規模および局地的な気温は、大気中のガスによる放射の吸収（温室効果など）や、陸地や海洋の表面による放射の吸収（アルベドを参照）に部分的に依存します。
• 医学においては、X線は様々な組織（特に骨）によって異なる程度に吸収されるため、これがX線画像診断の基礎となっている。
• 化学や材料科学において、異なる物質や分子は異なる周波数において異なる程度に放射線を吸収するため、それによって物質を識別することが可能となる。
• 光学分野では、サングラス、カラーフィルター、染料などの材料は、どの可視光線をどの割合で吸収するかという点に関して、特別に設計されている。
• 生物学において、光合成生物は、適切な波長の光が葉緑体の活性領域内で吸収される必要があり、それによって光エネルギーが糖類やその他の分子内の化学エネルギーに変換される。
• 物理学において、地球の電離層のD領域は、高周波電磁スペクトルに属する電波信号を著しく吸収することが知られている。
• 原子核物理学では、原子核放射線の吸収を利用して、流体レベル、密度測定、または厚さ測定を行うことができる。^{[ 2 ]}

科学文献では、レーザーと組み合わせることで「あらゆる物質が広範囲の角度からあらゆる光を吸収できるようにする」ミラーとレンズのシステムが知られています。^{[ 3 ]}

• 吸収分光法
• アルベド
• 減衰
• 水による電磁波吸収
• 水酸化物イオンの吸収
• 光電子工学
• 光電効果
• 光合成
• X線以前の物理結晶学
• 太陽電池
• スペクトル線
• 全吸収分光法
• 紫外可視分光法

• Thomas, Michael E. (2006年1月).線形媒質における光伝搬：大気中の気体と粒子、固体成分、および水. オックスフォード大学出版局、米国.  3...ページ (第1章、第2章、第7章). Bibcode : 2006oplm.book.....T . ISBN 978-0-19-509161-8。{{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)
• ProfHoff、Ken Mellendorf、Vince Calder (2010年11月)。「反射と吸収」。物理学アーカイブ - 科学者に質問。アルゴンヌ国立研究所。 2010年11月21日のオリジナルからアーカイブ。 2010年11月14日取得。