Absorción da radiación electromagnética pola auga

miniatura|300x300px|As principais bandas de absorción están representadas pola curva azul, que representa o espectro solar por encima da atmosfera que penetra até a superficie da Terra (representada pola curva laranxa).
A **absorción da radiación electromagnética pola auga** depende do estado desta última : líquido, vapor ou xeo.

A absorción de gases prodúcese en tres rexións do espectro electromagnético. As transicións de rotación da molécula actúan no microondas e no dominio infravermello afastado. As transicións vibracionais actúan no infravermello medio e próximo. As bandas correspondentes teñen unha fina estrutura ligada á rotación. As transicións electrónicas inflúen na rexión ultravioleta.

A fase líquida carece de espectro de rotación pero absorbe en longas lonxitudes de onda. A baixa absorción visible na rexión de 400 a 500 nm confire á auga certa cor azul, aínda que é maiormente transparente (a auga do mar é totalmente azul cando reflicte o ceo azul, e roxa ou laranxa cando reflicte os crepúsculos).

Todas as fases da auga xogan un papel importante no equilibrio radioactivo da Terra que contribúe ao clima. Constitúen un obstáculo para a observación astronómica ou para a observación da superficie terrestre dende o espazo pero contribúen ao coñecemento da atmosfera mediante medicións remotas.

## Visión xeral do tema 

Ficheiro:Water infrared absorption coefficient.gif|Espectro de absorción (coeficiente de absorción en función da lonxitude de onda) da auga líquida (vermella) do vapor de auga (verde) e do xeo (azul) entre 667 nm e 200 μm. A curva do vapor tómase do espectro sintético para mestura de gases: H2O puro (296K, 1 atm) en HITRAN.
Ficheiro:Absorption spectrum of liquid water.png|miniatura|Espectro de absorción da auga líquida de l'UV à l'IR.

Na auga líquida as transicións de rotación desaparecen pero aparecen as bandas ligadas aos enlaces de hidróxeno.

No xeo, o espectro de rotación tamén se modifica por enlaces de hidróxeno e ademais aparecen fonóns ópticos no IR. As transicións electrónicas mostran unha estrutura fina relacionada coas transicións vibracionais e rotacionais.

## Espectro rotacional 
dereita|miniatura|300x300px| Parte do espectro de rotación.
[esquerda|miniatura|100x100px| Molécula de [Auga|H2O en rotación]]
A molécula de auga é un peón asimétrico (en tipoloxía das espectroscopias rotacionais, en francés *toupie asymétrique*) cos seus tres momentos de inercia diferentes. Debido á ausencia de simetría, pódese observar un gran número de transicións no dominio IR próximo. A medición precisa do espectro de microondas permitiu fixar a lonxitude do enlace O - H en 95,84 ± 0,05 µm e o ángulo H - O - H en 104,5 ± 0,3 graos. O *cálculo ab initio* dá un valor de 104,4776 graos.

## Espectro vibracional 
A molécula de auga ten tres modos fundamentais de vibración molecular. Os modos de vibración cortante de O - H levan a bandas de absorción con cabeza de banda en 3657&nbsp;cm −1 (ν 1, 2.734&nbsp;μm) e 3756&nbsp;cm −1 (ν 3, 2.662&nbsp;μm) na fase gasosa. A vibración de simetría de rotación asimétrica C 2v é un modo normal de vibración. O modo de corte H - O - H comeza en 1595&nbsp;cm −1 (ν 2, 6.269&nbsp;μm). Aínda que os modos de corte e elongación teñen a mesma simetría A 1, os seus espectros non se superpoñen. Nas tres bandas observamos unha fina estrutura de rotación. ν 3 ten unha serie de parciais en números de onda inferiores a n ν 3, n = 2,3,4,5. . . Superposicións como ν 2 + ν 3 son visibles no próximo infravermello.

A presenza de vapor de auga na atmosfera xoga un papel importante, particularmente na rexión infravermella. Os modelos estándar usan bandas de absorción a 0,718 μm (visible), 0,810 μm (banda α), banda 0,935 μm), 1,13 μm (banda ρστ), 1,38 μm (banda φ), 1,88 μm (banda)), 2,68 μm (Ω) banda), 2,90 μm (banda X). Os buratos entre estas bandas definen as xanelas pasantes da atmosfera terrestre.

## Auga na rexión visible 
As medicións de absorción no visible cun *medidor de absorción de cavidade integrante* (ICAM)]]

## Ondas de microondas e radio 
O espectro de rotación esténdese á rexión de microondas. A absorción prodúcese nun amplo rango carente de singularidades, atribuído ao enlace de hidróxeno.

Esta propiedade úsase nos fornos de microondas que normalmente usan a banda ISM ás 2.45&nbsp;GHz (lonxitude de onda 122&nbsp;mm).

Por outra banda, constitúe unha dificultade para as comunicacións subacuáticas, especialmente porque o sal disolto aumenta a absorción. Constitúe un elemento importante das imaxes espectrais empregadas na teledetección porque a absorción é variable coa canle. É tamén de importancia en radioastronomía e astronomía infravermella. O *Telescopio do Polo Sur* foi construído na Antártida debido ao baixo contido de vapor de auga debido ás baixas temperaturas.

A xanela IR próxima a 8 e 14 μm úsase para a imaxe por infravermellos da superficie terrestre desde a órbita. A absorción e emisión tamén poden ser un activo para a *medición ex situ* dun satélite.

En altitude, a auga existe en forma líquida ou sólida. A absorción e dispersión da radiación xogan un importante papel climático.

## Notas