Hvad er differentiel absorption?

Differentialabsorption er et fænomen, hvor et stof med blandede komponenter vil absorbere og afspejle stråling i forskellige hastigheder på grund af den forskellige sammensætning af komponenterne.Et klassisk eksempel på dette kan ses ved røntgenbillede, hvor en læge kan tage et billede af indersiden af en patienters krop ved at bestråle patienten til at udsætte film.Strukturerne i kroppen er synlige på filmen, fordi de absorberer røntgenstråler i forskellige grader;Knogler absorberer for eksempel en masse røntgenstråler, og filmen efterlades således ueksponeret for at vise patienterne knogler.

Medicinsk billeddannelse er ikke det eneste felt, hvor differentiel absorption er nyttig.Det kan også være nyttigt med aktiviteter som måling af koncentrationer af atmosfæriske gasser, studere fjerntliggende begivenheder i rummet og analysere jord- og klippeformationer.I alle disse tilfælde er folk afhængige af, at materialer absorberer og afspejler stråling i forskellige hastigheder for at indsamle data.

Teknikeren kan justere klarheden og kvaliteten af billedet ved at bruge forskellige slags stråling eller ændre intensiteten.Ved medicinsk billeddannelse er folk nødt til at skabe en balance mellem at få et godt image og bringe patienten i fare.Ved røntgenbillede er det for eksempel muligt at få en højere opløsning, men dette ville udsætte patienten for uacceptabelt høje strålingsniveauer.Videnskabelige forskere, der drager fordel af differentiel absorption, skal også overveje virkningerne af strålingen på eksperimentet.

I fysik bruger forskere differentieret absorption med teknikker som lysdetektion og lige (lidar) for at lære mere om sammensætningen af atmosfæren.Dette involverer at skyde lysimpulser ind i et interesseområde og læse det reflekterede lys ved dets tilbagevenden.Nogle af gasserne i atmosfæren vil absorbere lyset, mens andre afspejler det, og mængden af spredning, der opstår, kan fortælle forskere, hvilke gasser der er til stede.De kan sammenligne data fra andre steder for at studere emner som ozonlaget, meteorologien og virkningerne af forurening på atmosfæren.

I jordvidenskab og geologi kan differentialabsorption være en nyttig måde at indsamle data om, hvad der sker underJordens overflade eller havet.Arkæologer bruger også denne teknik til at studere begravede steder.Oftest involverer dette brugen af en enhed, der udsender lydbølger.Enheden passerer over overfladen, og de reflekterede lydbølger fortæller teknikere, hvad der ligger under, da ting som klippeformationer, skibsvrag eller begravede bygninger afspejler lydbølger i forskellige hastigheder end jord.Forskellige slags jord vil også have forskellige reflektionsmønstre.