Спектр поглощения

Спектр поглоще́ния — зависимость показателя поглощения вещества от длины волны (или частоты, волнового числа, энергии кванта и т. п.) излучения. Он определяется энергетическими переходами в веществе. Для различных веществ спектры поглощения различны.

Спектр поглощения F-центров в кристалле NaCl

Измерения спектров поглощения могут проводиться как с источником белого света, так и с источниками монохроматического излучения.

Для почти свободных атомов и молекул в разрежённых газах оптический спектр поглощения состоит из отдельных спектральных линий и называется линейчатым.

Исторически первые наблюдения линейчатых оптических спектров поглощения в спектре Солнца проделал в 1802 году Волластон, но не придал открытию значения, поэтому эти линии были названы «фраунгоферовыми» в честь другого учёного — Фраунгофера, который детально изучил их в 1814—1815 гг.

Разным веществам соответствуют разные спектры поглощения, что позволяет использовать спектроскопические методы для определения состава вещества. Для твёрдых веществ спектры поглощения непрерывны, но встречаются и отдельные линии.

Полупроводники

С помощью спектров поглощения можно определить по краю оптического поглощения ширину запрещённой зоны полупроводника.

В полупроводниках можно наблюдать следующие типы поглощения света, которые играют наиболее важную роль в исследовании свойств твёрдого тела (его зонной структуры и плотности состояний) и квазичастиц:

• оптические переходы зона-зона;
• оптические переходы зона-примесь;
• оптические переходы между примесями;
• поглощение на свободных носителях (для металлов это тоже верно);
• экситонные линии поглощения;
• поглощение с привлечением фононов и других квазичастиц.

См. также

• Показатель поглощения
• Закон Бугера — Ламберта — Бера
• Акустический спектр, Звукопоглощение
• Эмиссионный спектр или спектр испускания
• Спектр отражения

Примечания

1. Ельяшевич М. А. Спектры оптические // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — Т. 4. Пойнтинга—Робертсона эффект — Стримеры. — С. 628—629. — 704 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-087-8.
2. Волластон, Вильям Хайд // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
3. Фраунгофер, Йозеф // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.