Quellen finden: „Absorptionsquerschnitt“ – Nachrichten – Zeitungen – Bücher – Wissenschaftler – JSTOR (Oktober 2018) (Learn how and when to remove this template message)
Der Absorptionsquerschnitt ist ein Maß für die Wahrscheinlichkeit eines Absorptionsprozesses. Allgemeiner wird der Begriff Wirkungsquerschnitt in der Physik verwendet, um die Wahrscheinlichkeit einer bestimmten Teilchen-Teilchen-Wechselwirkung zu quantifizieren, z. B. Streuung, elektromagnetische Absorption usw. (Man beachte, dass Licht in diesem Zusammenhang als aus Teilchen, d. h. Photonen, bestehend beschrieben wird). Zu Ehren des grundlegenden Beitrags von Maria Goeppert Mayer zu diesem Gebiet wird die Einheit für den Zwei-Photonen-Absorptionsquerschnitt „GM“ genannt. Ein GM entspricht 10-50 cm4 s Photon-1.
Die Querschnittswerte für alle Elemente mit einer Ordnungszahl Z kleiner als 100 wurden für Photonen mit Energien von 1 keV bis 20 MeV gesammelt. Die Unstetigkeiten in den Werten sind auf Absorptionskanten zurückzuführen, die ebenfalls gezeigt wurden.
Im Zusammenhang mit der Ozonabschirmung von ultraviolettem Licht ist der Absorptionsquerschnitt die Fähigkeit eines Moleküls, ein Photon einer bestimmten Wellenlänge und Polarisation zu absorbieren. Im Zusammenhang mit der Kerntechnik bezeichnet er die Wahrscheinlichkeit, dass ein Teilchen (in der Regel ein Neutron) von einem Kern absorbiert wird. Obwohl die Einheit als Fläche angegeben wird, bezieht sie sich nicht auf eine tatsächliche Flächengröße, zumindest teilweise, weil die Dichte oder der Zustand des Zielmoleküls die Absorptionswahrscheinlichkeit beeinflusst. Quantitativ ist die Anzahl dN der absorbierten Photonen zwischen den Punkten x und x + dx entlang des Strahlengangs das Produkt aus der Anzahl N der in die Tiefe x eindringenden Photonen mal der Anzahl n der absorbierenden Moleküle pro Volumeneinheit mal dem Absorptionsquerschnitt σ:
d N d x = – N n σ {\displaystyle {\frac {dN}{dx}}=-Nn\sigma } 
Der Absorptionsquerschnitt ist eng mit dem molaren Absorptionsvermögen und dem Massenabsorptionskoeffizienten verbunden. Für ein gegebenes Teilchen und seine Energie kann der Absorptionsquerschnitt des Zielmaterials aus dem Massenabsorptionskoeffizienten berechnet werden mit:
σ = ( μ / ρ ) m a / N A {\displaystyle \sigma = (\mu /\rho )m_{a}/N_{A}} 
wobei:
Dies wird auch üblicherweise ausgedrückt als:
σ = α / n {\displaystyle \sigma =\alpha /n} 
wobei:
- α {\displaystyle \alpha }
ist der Absorptionskoeffizient
- n {\displaystyle n}
ist die Ordnungszahldichte