Milyen frekvenciájű elektromágneses hullám milyen anyagon tud áthatolni?

Húha. Ebből akár 5. teljesen különálló kérdést is faraghattál volna.

- Először is függ attól hogy milyen anyagon kell áthatolnia.

Pl ha nincs anyag azaz vákuum van ott minden elektromágneses hullám át tud menni. Ha levegő van az meg már szűr de csak bizonyos frekvenciákon!

Íme: [link]

- Másodszor ahol az atomok elektronfelhőikkel együtt kisebbek és sűrűbben tudnak elhelyezkedni ott nehezebben haladnak át az elektromágneses hullámok.

(De ez a "sűrűség" nem feltétlenül egyezik meg a térfogatból származó sűrűséggel. Kis tömegű atomok is lehetnek egymáshoz így közel!)

- Harmadszor függ az anyag halmazállapotától illetve ezzel összefüggően kristályszerkezetétől is.

A gázokon haladnak át a legkönyebben, aztán jönnek a folyadékok pl víz vagy az üveg ami nagyon nagy viszkozitású folyadék! És még szűri is pl infrát nem enged át a "hagyományos" nátronüveg.

Végül a szilárd anyagok. Ahol akár az is előfordulhat hogy ugyanazon anyag több különböző kristályszerkezete más más hatást vált ki! Tükröződés - áteresztés- és elnyelés közt szinte bármi előfordulhat.

Pl a gamma sugárzás majdnem mindenen átmegy szinte csillapítás nélkül. Viszont egyes ausztenites acélötvözetek speciális felületkezelés polírozás után majdnem 100%-ban visszatükrözik! Ezért ebből készítik a reaktorkamrákat az atomerőművekhez.

A=l*ε*c

ahol

A: abszorbancia, a kimenő és bemenő fény hányadosának logaritmusa

l: az optikai úthossz=vastagság

ε: moláris abszorpciós koefficiens, ez az hogy az adott anyag mennyire nyeli el az adott hullámhosszt

c: koncentrációja az elnyelő anyagnak

Ezt Lambert-Beer törvénynek hívják, és oldatokra szokás használni. De elvileg ugyanúgy igaz nem oldatokra, és átírhatod a koncentrációt mondjuk mólszámra vagy tömegre.

[link]

Amire te kíváncsi vagy, hogy a moláris abszorpciós koefficiens mitől függ. Hát ez elég bonyolult. Molekulák esetén a molekulaállapotok közti energiakülönbségeket kell nézni. Azt átírod hullámhosszra, és megvan hogy milyen hullámhosszt nyel el. Ezek azok a spektrumok, amiken van egy csúcs, és annyi. De aztán kondenzált anyagoknál, mint a vas, ott már nem molekulaállapotok vannak, hanem sávok, és a sávok közti különbségeket kell nézni. És molekulák energiaállapotait sem olyan könnyű megmondani, de mindenféle anyagok sávszerkezetei az meg még bonyolultabb, és még kevésbé értek hozzá.

Na, ebből annyi volt a lényeg, hogy az abszorbancia (LOGARITMUS I_0/I) egyenesen arányos az elnyelő anyag koncentrációjával és az optikai úthosszal. Az arányossági tényező az anyag tulajdonságaitól függ, és elég nehéz kitalálni. És ráadásul nagyobb hullámhossz tartományban akárhogy változhat.

Ilyesmi képlet általánosan nem létezik tudtommal.

Valószínűleg nagyon összetett, bonyolult lenne.

Bizonyos megkötésekkel, szűkebb hullámhossztartományokban, és bizonyos kölcsönhatásokat kiemelve, igen létezik.

Pl. itt:

[link]

Általánosságban:

[link]