Wellenlängenabhängige Absorption

Hallo,

ich möchte wissen wieso Absorption für elektromagnetische Wellen, konkret für sichtbares Licht, frequenzabhängig ist. Meine eigene Suche war nicht erfolgreich, weil zwar überall was von Frequenzabhängigkeit steht (z.B. Extinktionskoeffizient, Lambert-Beersches-Gesetz , Schwarzer Strahler), aber nirgends eine Formel an der man den Zusammenhang erkennen könnte.

Mir ist klar, dass die Absorption abhängig von der Beschaffenheit (Molekularstruktur, etc.) des Objektes ist, aber z.B. erzeugt blaues Licht generell weniger Reflexionen als Rotes.

Warum ist das so? Gibt es eine (kompakte?) Formel die diesen Zusammenhang erklärt?

Konnte meine Frage selbst beantworten. Falls es vllt. irgendwann noch jemanden interessiert:

Die Antwort findet man im Wikipedia-Eintrag zur Rayleigh-Streuung. Da blaues Licht stärker streut, gibt es auch weniger gerichtete Reflexion. Aus dem gleichen Grund benutzt man langwelligeres Licht (infrarot) zur Datenübertragung in Lichtwellenleitern.

Hat am Ende garnichts mit Absorption zutun.

Konnte meine Frage selbst beantworten. Falls es vllt.
irgendwann noch jemanden interessiert:

Die Antwort findet man im Wikipedia-Eintrag zur
Rayleigh-Streuung. Da blaues Licht stärker streut, gibt es
auch weniger gerichtete Reflexion…

Was dich genau umtreibt, erahne ich nicht.

Aber wenn du die drei Phänomene Absorbtion, Reflexion und Streuung in einen eindeutigen Zusammenhang mit der Wellenlänge bringen willst,
hast du anscheinend einen oder mehrere schwere Denkfehler.

Die „Rayleigh-Streuung“ ist zwar für den blauen Himmel verantwortlich, aber ansonsten ziemlich irrelevant, und deswegen auch weitgehend unbekannt.

Absorption und Reflexion haben ganz andere Ursachen und Bedeutung, und auch die Lichtbrechung dürfte die Bedeutung der -beugung übertreffen.

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Hallo,

ich möchte wissen wieso Absorption für elektromagnetische
Wellen, konkret für sichtbares Licht, frequenzabhängig ist.
Meine eigene Suche war nicht erfolgreich, weil zwar überall

„Warum in die Ferne schweifen? Sieh, das Gute liegt so nah!“

Studiere hier zu ‚Absorption von elektromagnetischen Wellen‘ vielleicht die Diskussion am Brett „Chemie“ vom 12.01.2013:
„IR-Absorption“

http://www.wer-weiss-was.de/article/7102882

Der Satz „blaues Licht erzeugt weniger störende Reflexionen als Rotes“ fiel im Zusammenhang mit einem Verfahren namens Shape-from-Shading. Einem Verfahren, bei dem bei definierter Beleuchtungsanordnung, vom Verlauf des Schattens auf die Objektform geschlossen wird. Es geht also um opake Objekte. Nun fiel eben jener Satz mit der Empfehlung zur Wahl von blauem Licht als Beleuchtung und ich fragte mich wieso.

…Es geht also um opake Objekte.
Nun fiel eben jener Satz mit der Empfehlung zur Wahl von
blauem Licht als Beleuchtung und ich fragte mich wieso.

So ganz blicke ich zwar noch nicht, wie das alles funktioniert, aber sowohl bei der Luft als auch bei opakten Objekten wie Aerogel spielt die Beugung doch eine Rolle. Ganz einfach deswegen, weil es ungemein viele Beugungsquellen gibt. Also zig Kilometer voller Luftmoleküle oder eben kleinste Strukturen dicht an dicht, kleiner als die Kristalle von alltäglichen Stoffen, sofern sie überhaupt durchsichtig oder -scheinend sind.

Die Beugung selbst, die tritt bei jeder Welle auf, die durch Löcher, (Doppel-)Spalte durch oder an Kanten entlang läuft. An Wasserwellen lässt sich das am Besten beobachten, beim Schall auch, wenn man weiß, worauf man achten muss.

Das entscheidende ist aber, dass die Stärke der Beugung vom Verhältnis der Wellenlänge zur Größe des Hindernisses abhängt. Licht läuft auch hinter einem Euro-großem Loch zum allergrößten Teil gebundelt weiter, nur ein sehr geringer Teil wird an der Kante gebeugt. Bei Radiowellen ist das komplett anders.

Einzelne Stick- oder Sauerstoffmolelüle sind zwar so klein, dass die Licht nur sehr wenig beugen, aber bei etlichen Kilometern Luft machts halt die Masse. Und da die Wellenlänge von bleuem Licht kleiner ist, wird blaues Licht eben stärker gebeugt, mit dem bekannten Ergebnis.

Bei opaken Stoffen ist die Beugung insgesamt stärker, weil die Strukturelemente doch deutlich großer sind als Luftmoleküle, an der stärkeren Beugung des blauen Lichts ändert das aber nichts.

Hoffe, es ist klar geworden

Und wie gesagt, Absorption, Brechung und Reflexion sind andere Baustellen.