শোষণ ক্ষমতা

শোষণ ক্ষমতা হলো এমন একটি পরিমাণ যা "নমুনার মাধ্যমে আপতিত এবং প্রেরিত বিকিরণ শক্তির অনুপাতের লগারিদম (কোষ প্রাচীরের প্রভাব বাদ দিয়ে)" হিসেবে সংজ্ঞায়িত হয়। "বিকল্পভাবে, যেসব নমুনা আলো ছড়িয়ে দেয়, শোষণ ক্ষমতা সংজ্ঞায়িত হতে পারে "একটি সুষম নমুনায় পরিমাপ করা শোষণ ক্ষমতার এক পদ্ধতির অন্তর্গত 'এক' থেকে শোষণ ক্ষমতা বাদ দিয়ে তার ঋণাত্মক লগারিদম" হিসাবে। শোষণ ক্ষমতা
শব্দটি অনেক প্রযুক্তিগত ক্ষেত্রে পরীক্ষামূলক পরিমাপের ফলাফল পরিমাণ নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়। যদিও এটি উৎপত্তি আলো শোষণের পরিমাণ নির্ধারণের সাথে সম্পর্কিত, এটি প্রায়ই আলোর পরিমাণের সাথে জড়িত হয়ে থাকে, যা "হারিয়ে যায়" বা আবিষ্কারক পদ্ধতি দ্বারা অন্যান্য যান্ত্রিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সনাক্ত করা হয়। এই শব্দটির ব্যবহারের সাধারণ বৈশিষ্ট্য হলো, এটি এমন একটি লগারিদমের প্রতি ইঙ্গিত করে যা একটি নমুনা বা উপাদানের ওপর আপতিত আলো এবং সেই আলো নমুনার সাথে মিথস্ক্রিয়া করার পর সনাক্ত হওয়া আলোর অনুপাতের লগারিদম।
শোষণ ভৌত প্রক্রিয়া নির্দেশ করে, যা আলো শোষণের সাথে সম্পর্কিত, যখন শোষণ ক্ষমতা সব সময় শুধুমাত্র শোষণ পরিমাপ করে না; এটি শোষণের কারণে অবনমন (প্রেরিত বিকিরণ শক্তির অবনমন) সহ প্রতিফলন, ছড়িয়ে পড়া এবং অন্যান্য শারীরিক প্রক্রিয়াগুলিও পরিমাপ করতে পারে। কখনও কখনও "অবনমন" বা "পরীক্ষামূলক শোষণ ক্ষমতা" ব্যবহৃত হয় এটি পরিষ্কার করার জন্য যে বিকিরণটি শোষণের বাইরে অন্যান্য প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে বিম থেকে হারিয়ে যায়, এবং "অন্তঃশোষণ ক্ষমতা" ব্যবহৃত হয় যে সংশোধনগুলি প্রয়োগ করা হয়েছে, যাতে শোষণের বাইরের প্রক্রিয়াগুলির প্রভাব দূর করা যায়।
"শোষণ ক্ষমতা" শব্দটির উৎপত্তি বিয়ার-ল্যাম্বার্ট সূত্র-এ নিহিত। যখন আলো কোনো মাধ্যমের মধ্য দিয়ে চলাচল করে, তখন তা "নষ্ট" হওয়ার কারণে ধীরে ধীরে অন্ধকার হয়ে যায়। বিয়ার লক্ষ্য করেছিলেন যে এই নষ্ট হওয়া (যেটি এখন সাধারণত অবনমন নামে পরিচিত) মাধ্যমের মধ্যে চলাচল করা দূরত্বের সাথে সরলরেখায় সম্পর্কিত নয়, বরং এটি এখন যা এক্সপোনেনশিয়াল ফাংশন হিসেবে পরিচিত, তার সাথে সম্পর্কিত।
যদি formula_1 হলো আলোটির তীব্রতা যাত্রার শুরুতে এবং formula_2 হলো আলোটির তীব্রতা যা যাত্রা শেষে সনাক্ত করা হয়, তবে প্রেরিত অনুপাত, formula_3, নিম্নরূপ দেওয়া হয়:
formula_4
যেখানে formula_5 কে অবনমন ধ্রুবক (যা এমন বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয় যেখানে কোনো সংকেত একটি মাধ্যমের মাধ্যমে প্রেরিত হয়) বা গুণাঙ্ক বলা হয়। প্রেরিত আলোর পরিমাণ দূরত্বের সাথে এক্সপোনেনশিয়ালি কমে যাচ্ছে। উপরের সমীকরণে প্রাকৃতিক লগারিদম গ্রহণ করলে, আমরা পাই:
formula_6
ছড়িয়ে পড়া মাধ্যমের জন্য, ধ্রুবকটি প্রায়ই দুটি অংশে বিভক্ত করা হয়, , এটি ছড়িয়ে পড়া গুণাঙ্ক formula_7 এবং শোষণ গুণাঙ্ক formula_8 এ বিভক্ত করা হয়, ফলে প্রাপ্ত হয়:
formula_9
যদি আবিষ্কারক যন্ত্রের আকার আলো যাত্রার তুলনায় খুব ছোট হয়, তবে যেকোনো আলো যা একটি কণিকা দ্বারা ছড়িয়ে পড়ে, তা সামনে বা পেছনে যেতেই আবিষ্কারক যন্ত্রকে আঘাত করবে না। (বিয়ার জ্যোতির্বিদ্যা সংক্রান্ত ঘটনা অধ্যয়ন করছিলেন, তাই এই শর্তটি পূর্ণ হয়েছিল।) এমন পরিস্থিতিতে, formula_10 এর একটি চিত্রণ যখন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফাংশন হিসেবে করা হয়, তখন এটি শোষণ এবং ছড়িয়ে পড়ার প্রভাবগুলির একত্রিত রূপ প্রদান করবে। যেহেতু শোষণের অংশটি আরও স্পষ্ট এবং সাধারণত ছড়িয়ে পড়া অংশের পটভূমির ওপর থাকে, এটি প্রায়ই শোষণকারী প্রজাতি চিহ্নিত এবং পরিমাণ নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়। এই কারণে, একে সাধারণত শোষণ স্পেকট্রোস্কপি বলা হয়, এবং চিত্রিত পরিমাণটি "শোষণ ক্ষমতা" নামে পরিচিত, যা formula_11 দিয়ে চিহ্নিত করা হয়। কিছু শাখা ঐতিহ্য অনুযায়ী ন্যাপিয়ারিয়ান (প্রাকৃতিক) শোষণ ক্ষমতার পরিবর্তে দশমিক (বেস ১০) শোষণ ক্ষমতা ব্যবহার করে, যার ফলে পাওয়া যায়: formula_12 (এবং সাধারণত উপসর্গ ১০টি প্রদর্শিত হয় না)।
একটি সুষম মাধ্যম যেমন একটি দ্রবণ, সেখানে কোনো ছড়িয়ে পড়া নেই। এই ক্ষেত্রে, যা অগাস্ট বিয়ার দ্বারা ব্যাপকভাবে গবেষণা করা হয়েছে, শোষণকারী প্রজাতির ঘনত্ব শোষণ ক্ষমতায় একই রৈখিক প্রভাব ফেলবে যেমন পাথের দৈর্ঘ্য। অতিরিক্তভাবে, পৃথক শোষণকারী প্রজাতির অবদানগুলো যোগফল হবে। এটি একটি অত্যন্ত অনুকূল পরিস্থিতি, এবং শোষণ ক্ষমতাকে শোষণ পরিমাণ (শোষণ ফ্র্যাকশন) এর তুলনায় অনেক বেশি প্রাধান্য দেওয়ার জন্য একটি কার্যকর পরিমাপক তৈরি করেছে। এই ক্ষেত্রেই প্রথমবারের মতো "শোষণ ক্ষমতা" শব্দটি ব্যবহৃত হয়েছিল।
বিয়ার'স সূত্র এর একটি সাধারণ প্রকাশের মাধ্যমে একটি উপাদানে আলোর অবনমন সম্পর্কিত হয় নিম্নরূপ: , যেখানে formula_13 হলো শোষণ ক্ষমতা;, formula_14 হলো মোলার অবনমন গুণাঙ্ক বা শোষণ ক্ষমতা অবনমনকারী প্রজাতির; formula_15 হলো অপটিক্যাল পথ দৈর্ঘ্য; এবং formula_16 হলো অবনমনকারী প্রজাতির ঘনত্ব।
যে নমুনাগুলি আলো ছড়িয়ে দেয়, তাদের জন্য শোষণ ক্ষমতা সংজ্ঞায়িত করা হয় "একটি সুষম নমুনায় পরিমাপ করা শোষণ পরিমাণ (শোষণ ফ্র্যাকশন: formula_17) এক থেকে বিয়োগ করে এর ঋণাত্মক লগারিদম হিসাবে"। দশমিক শোষণ ক্ষমতার জন্য, এটি হিসেবে চিহ্নিত করা যেতে পারে। যদি একটি নমুনা আলো প্রেরণ এবং প্রেরণ করে এবং এটি আলোকিত না হয়, তবে শোষিত আলো , প্রেরিত , এবং প্রেরিত এর অনুপাত যোগফল 1 হবে: । লক্ষ্য করুন যে এবং এই সূত্রটি হিসেবে লেখা যেতে পারে। একটি নমুনার জন্য যা ছড়িয়ে পড়েনি, , এবং , যা নিচে আলোচিত উপাদানের শোষণ ক্ষমতার সূত্র প্রদান করে।
যদিও এই শোষণ ক্ষমতার ফাংশনটি ছড়িয়ে পড়া নমুনাগুলির জন্য খুবই উপকারী, তবে এটি সেই একই পছন্দসই বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদান করে না যেগুলি ছড়িয়ে না পড়া নমুনার জন্য থাকে। তবে, একটি গুণাবলী রয়েছে যার নাম , যা এই ধরনের নমুনাগুলির জন্য অনুমান করা যেতে পারে। একটি একক একক পুরুত্বের উপাদানের শোষণ ক্ষমতা, যা একটি ছড়িয়ে পড়া নমুনা তৈরি করে, তা সেই একই উপাদানের শোষণ ক্ষমতার সমান হবে, যখন কোনো ছড়িয়ে পড়া থাকবে না।
অপটিক্স-এ, শোষণ ক্ষমতা বা দশমিক শোষণ ক্ষমতা হলো উপাদানের মাধ্যমে আলোর প্রেরিত শক্তির অনুপাতের "সাধারণ লগারিদম", এবং বর্ণালী শোষণ ক্ষমতা বা বর্ণালী দশমিক শোষণ ক্ষমতা হলো প্রবাহিত আলোর অনুপাতের সাধারণ লগারিদম একটি উপাদানের মাধ্যমে বর্ণালী রেডিয়েন্ট শক্তি। শোষণ ক্ষমতা মাত্রাহীন হয়, এবং বিশেষ করে এটি কোনো দৈর্ঘ্য নয়, যদিও এটি পথের দৈর্ঘ্যের একটি মনোটনিকভাবে বৃদ্ধি পাওয়া ফাংশন, এবং পথের দৈর্ঘ্য শূন্যের দিকে যাত্রা করলে এটি শূন্যের দিকে পৌঁছায়।
একটি উপাদানের শোষণ ক্ষমতা, যা দ্বারা চিহ্নিত, দেওয়া হয়
formula_18
যেখানে
শোষণ ক্ষমতা একটি মাত্রাহীন পরিমাণ। তবুও, শোষণ ক্ষমতার একক বা AU সাধারণভাবে বর্ণালী–দৃশ্যস্পেকট্রোস্কপি এবং এর উচ্চ-দক্ষতা তরল ক্রোমাটোগ্রাফি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়, প্রায়শই উদ্ভূত এককগুলির মধ্যে যেমন মিলি-শোষণ ক্ষমতা একক (mAU) বা মিলি-শোষণ ক্ষমতা একক-মিনিট (mAU×মিন), যা একটি একক শোষণ ক্ষমতা সময়ের সাথে একত্রিত করে।
শোষণ ক্ষমতা অপটিক্যাল গভীরতা দ্বারা সম্পর্কিত হয়
formula_22
যেখানে হলো অপটিক্যাল গভীরতা।
একটি উপাদানের আধিকাংশ শোষণ ক্ষমতা ফ্রিকোয়েন্সিতে এবং বর্ণালী শোষণ ক্ষমতা তরঙ্গে, যথাক্রমে এবং দ্বারা চিহ্নিত, দেওয়া হয়
formula_23
যেখানে
বর্ণালী শোষণ ক্ষমতা বর্ণালী অপটিক্যাল গভীরতা দ্বারা সম্পর্কিত হয়
formula_30
যেখানে
যদিও শোষণ ক্ষমতা প্রকৃতপক্ষে এককবিহীন, এটি কখনো কখনো "শোষণ ক্ষমতার একক" বা AU-তে রিপোর্ট করা হয়। অনেক মানুষ, যার মধ্যে বৈজ্ঞানিক গবেষকরা অন্তর্ভুক্ত, ভুলভাবে শোষণ ক্ষমতা পরিমাপ পরীক্ষার ফলাফল এই কল্পিত এককে প্রকাশ করেন।
শোষণ ক্ষমতা একটি সংখ্যা যা একটি উপাদানে প্রেরিত উজ্জ্বল শক্তির "অবলুপ্তি" পরিমাপ করে। অবলুপ্তি ভৌত প্রক্রিয়া "শোষণ" দ্বারা হতে পারে, তবে প্রতিফলন, তুরন্তন, এবং অন্যান্য ভৌত প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমেও হতে পারে। একটি উপাদানের শোষণ ক্ষমতা প্রায় তার অবলুপ্তির সমান।
যখন শোষণ ক্ষমতা 1 এর চেয়ে অনেক কম এবং সেই উপাদানের নির্গমন ক্ষমতা (যা উজ্জ্বল উত্তেজনা বা এমিসিভিটির সঙ্গে বিভ্রান্ত হওয়া উচিত নয়) শোষণ ক্ষমতার চেয়ে অনেক কম থাকে, তখন এটি সত্য।
formula_31
যেখানে
এটি সমানুপাতিক হয়
formula_36
যেখানে
formula_37 হলো সেই উপাদানের প্রেরণ ক্ষমতা,
formula_38 হলো সেই উপাদানের ,
formula_39 হলো সেই উপাদানের নির্গমন ক্ষমতা।
বিয়ার–ল্যাম্বার্ট সূত্র অনুযায়ী, , সুতরাং
শোষণ ক্ষমতা একটি উপাদানের তার দশমিক শোষণ সহগ দ্বারা সম্পর্কিত, যা দ্বারা নির্ধারিত হয়:
formula_42
যেখানে 
যদি "a"("z") পথের বরাবর অভিন্ন হয়, তবে শোষণকে "রৈখিক শোষণ" বলা হয়, এবং সম্পর্কটি হবে: formula_43
কখনও কখনও সম্পর্কটি উপাদানের "মোলার শোষণ সহগ" ব্যবহার করে দেওয়া হয়, অর্থাৎ তার শোষণ সহগটি তার মোলার ঘনত্ব দ্বারা ভাগ করা হয়:
formula_44
যেখানে
যদি পথ বরাবর সমান হয়, তবে সম্পর্কটি হবে:
formula_45
"মোলার শোষণ ক্ষমতা" শব্দটির ব্যবহার "মোলার অবলম্বন সহগ" এর জন্য নিরুৎসাহিত করা হয়।
উপাদানের মধ্য দিয়ে আলো যাত্রা করার সময় তার পরিমাণ এক্সপোনেনশিয়ালি হ্রাস পায়, যা বিয়ার–ল্যাম্বার্ট সূত্র () অনুযায়ী। যেহেতু নমুনার শোষণ ক্ষমতা লগারিদমিক হিসেবে পরিমাপ করা হয়, এটি সরাসরি নমুনার পুরুত্ব এবং নমুনায় শোষণকারী উপাদানের ঘনত্বের সাথে সম্পর্কিত। অন্যান্য কিছু পরিমাপ, যেমন ট্রান্সমিটেন্স, সরাসরি অনুপাতিক হিসাবে পরিমাপ করা হয়, সুতরাং এগুলি উপাদানের পুরুত্ব এবং ঘনত্বের সঙ্গে এক্সপোনেনশিয়ালি পরিবর্তিত হয়।
যেকোনো বাস্তব পরিমাপ যন্ত্রের একটি সীমিত পরিসীমা থাকে, যার মধ্যে এটি শোষণ ক্ষমতা সঠিকভাবে পরিমাপ করতে সক্ষম। একটি যন্ত্রের ক্যালিব্রেশন এবং পরীক্ষার প্রয়োজন হয় যদি তার পরিমাপগুলি বিশ্বাসযোগ্য হতে হয়। অনেক যন্ত্র প্রায় 2 AU (~1% ট্রান্সমিটেন্স) এর কাছাকাছি আসলে অ-রৈখিক হয়ে পড়ে (বিয়ার-ল্যাম্বার্ট সূত্র অনুসরণ করতে ব্যর্থ হয়)। এছাড়াও, খুব ছোট শোষণ ক্ষমতা মানগুলি ( এর নিচে) সঠিকভাবে পরিমাপ করা কঠিন, যদি না বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ যন্ত্র ব্যবহার করা হয়। এই ধরনের ক্ষেত্রে, লেজার-ভিত্তিক শোষণ কৌশলগুলি ব্যবহার করা যেতে পারে, কারণ এগুলি ঐতিহ্যবাহী অ-লেজার ভিত্তিক যন্ত্রগুলির তুলনায় অনেক বড় পরিমাণে সনাক্তকরণ সীমা প্রদর্শন করেছে (সনাক্তকরণ পর্যন্ত প্রমাণিত হয়েছে)। বেশিরভাগ বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ অ-লেজার ভিত্তিক যন্ত্রের জন্য তাত্ত্বিক সর্বোত্তম সঠিকতা 1 AU এর কাছাকাছি পরিসীমায় অর্জিত হয়। তাহলে, যখন সম্ভব হয়, পাঠের দৈর্ঘ্য বা ঘনত্ব সমন্বয় করা উচিত, যাতে এই পরিসীমার কাছে পরিমাপ করা যায়।
সাধারণত, দ্রবীভূত একটি পদার্থের শোষণ পরিমাপ করা হয় শোষণ স্পেকট্রোস্কপি ব্যবহার করে। এর মধ্যে একটি দ্রবণের মাধ্যমে আলো প্রক্ষেপণ করা হয় এবং কতটুকু আলো এবং কোন তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিমাপক যন্ত্রে পৌঁছেছে তা রেকর্ড করা হয়। এই তথ্য ব্যবহার করে, শোষিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলি নির্ধারণ করা যায়। প্রথমে, একটি "শূন্য" এর পরিমাপ করা হয় যেখানে শুধুমাত্র দ্রাবক ব্যবহার করা হয় তথ্যসূত্র হিসেবে। এর মাধ্যমে দ্রাবকের শোষণ ক্ষমতা জানা যায়, এবং তারপর পুরো দ্রবণের পরিমাপ করার সময় কোনো পরিবর্তন হলে তা শুধুমাত্র আগ্রহী দ্রাবকের কারণে হয়। এরপর দ্রবণের পরিমাপ করা হয়। দ্রবণ নমুনার মাধ্যমে যা পৌঁছায়, তা হল নির্ধারিত স্পেকট্রাল রেডিয়েন্ট ফ্লাক্স যা পরিমাপ করা হয় এবং তা ইন্সিডেন্ট স্পেকট্রাল রেডিয়েন্ট ফ্লাক্সের সাথে তুলনা করা হয়। উপরে উল্লেখিত হিসেবে, একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে স্পেকট্রাল শোষণ ক্ষমতা হলো
formula_46
শোষণ ক্ষমতা স্পেকট্রাম একটি গ্রাফে চিত্রিত হয়, যেখানে শোষণ ক্ষমতা এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রদর্শিত হয়।
একটি অল্ট্রাভায়োলেট-ভিজিবল স্পেকট্রোস্কোপি#অতিবেগুনী-দৃশ্যমান বর্ণালী এটি সমস্ত স্বয়ংক্রিয়ভাবে করবে। এই যন্ত্রটি ব্যবহার করতে, সমাধানগুলি একটি ছোট কুভেট-এ রাখা হয় এবং ধারকটিতে প্রবেশ করানো হয়। যন্ত্রটি একটি কম্পিউটার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় এবং একবার এটি "শূন্য" করা হলে, এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে শোষণ ক্ষমতা এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রদর্শিত গ্রাফ প্রদর্শন করে। একটি সমাধানের শোষণ ক্ষমতা স্পেকট্রাম প্রাপ্তি, সেই সমাধানের ঘনত্ব নির্ধারণ করতে সহায়ক, যা বিয়ার–ল্যাম্বার্ট সূত্র ব্যবহার করে এবং এইচপিএলসি-তে ব্যবহৃত হয়।
কিছু পর্দা, বিশেষ করে ওয়েল্ডিং কাচ, ছায়ার সংখ্যা (এসএন) দ্বারা মূল্যায়ন করা হয়, যা শোষণ ক্ষমতার 7/3 গুণ যোগ 1 এর সমান:
formula_47
যেমন, যদি পর্দার 0.1% প্রবাহন (0.001 প্রবাহন, যা 3 শোষণ একক) থাকে, তবে তার ছায়া সংখ্যা হবে 8।