==== biofizika előadásjegyzet ====

az elektromágneses sugárzások fizikai tulajdonságaik megegyeznek, de hatásukban eltérnek
  * nincs tömegük (m - Ø)
  * nincs töltésük (q - Ø)
  * jellemző minőségük a
    * hullámhossz (λ) [a hullám két azonos fázisú pontja közötti távolság]
    * T periódusidő [hullámhossz megtételéhez szükséges idő]
    * c terjedési sebesség [cfény=3•108m/s] 
    * frekvencia [jele: f vagy ν] [Hz]
  * azonos a terjedési sebességük
  * nem téríthetők el, mert nincs töltésük
  * ebben a hullámban energia terjed, ennek az egysége a foton
    * E = h • ν = h • c / λ
      * ahol h – Planck állandó (6,6•10-34 J • s)
  * elektronvolt energiaegység
		1eV = (E = q • U) = 1,6 • 10-19 C • 1V = 1,6 • 10-19 J
  * a fotont jellemezhetjük
    * energiájával
    * frekvenciájával
    * hullámhosszával

 
a teljes elektromágneses sugárzási spektrumból a γ-sugárzás az egyedüli magsugárzás, a többi az atom elektronhéjában lejátszódó folyamatokból származik, ezeket közös néven fénysugárzásnak nevezzük.
az elektromágneses sugárzás kettős természete:
	1. hullámtermészet: 	elhajlás
				interferencia
				polarizáció
		a hullámtermészet a λ-növekedés irányában válik dominánssá
	2. részecsketermészet:	fotoelektromos hatás (pl.: fotocella)
					fotokémiai hatás (pl.: filmfeketedés)
		a részecsketermészet a λ-csökkenés irányában válik dominánssá

a fény kölcsönhatása atomi rendszerekkel:
(fény emisszió/abszorpció)

emisszió: akkor jön létre, ha a rendszer többletenergiával rendelkezik, mert gerjesztett állapotban van. a gerjesztés abszorpciót igényel.
	az elektron (e-)akkor kerül magasabb energiaszintű atompályára, ha megfelelő energiát közlünk vele
	az energiaminimumra való törekvés miatt a gerjesztett e- alacsonyabb energiaszintű pályára ugrik vissza, és közben a többletenergiát kisugározza foton formájában.

a gerjesztett állapot megszűnése a rekombináció. a rekombináció spontán és nem igényel energiát. ez a fényemiszó.
a gerjesztés diszkrét energiával történik, mert az e- csak a megfelelő mennyiségű energiát nyeli el.
a kibocsátott fény kvantuma (fotonenergiatartomány) is diszkrét, az atomra jellemző érték.

a gerjesztés történhet: 	- termikusan (lángfestés)
				- elektromosan (kisülési csövek)
				- optikai módon (fotoszintézis)
az emisszió lehet: 	- spontán
			- indukált: az emittált fotonnal azonos frekvenciájú foton váltja ki az emissziót (lézerfény)

abszorpció: fénnyel történő gerjesztés
	optikai gerjesztés:
		1. az elnyelődött foton csak perturbálja (megzavarja) az atomi rendszert.
			- nagyon rövid idejű (10-15s)
			- ezután fényemisszió történik, foton emittálódik, ez lehet:
				koherens szórás [klasszikus v. Rayleigh-szórás]
(a beeső fotonnal azonos az emittált foton energiája)
				Raman-szórás (eltérő frekvenciájú foton lép ki)
		2. az elnyelődő foton az atomi rendszert ténylegesen magasabb energiaállapotba juttatja (gerjesztés)
			- időtartama hosszabb (10-8 -10-3 s)
			- a gerjesztési energia (abszorbeálódott E) többféle módon emittálódhat:
				foton formájában (lumineszcencia)
				fotokémiai reakciót létrehozva
				fononemisszió formájában
					a belső energia kvantuma a fonon
					a gerjesztési energia hővé degradálódik
					ez a szűkebb értelemben vett fényabszorpció
		3. a gerjesztő foton fényelektromos hatást vált ki (fotoeffektus)
			Compton-effektus, párképződés
			pl.: fotocella

alapfogalmak
	sugárzási teljesítmény (időegységre vonatkoztatott emittált energia)
		Φ =  dQ / dt  [W = J/s]
	sugárzás intenzitása
		I =  dφ / dA  =  dQ / (dt • dA)   [W/m2]
		a sugárzás terjedési irányára merőleges egységnyi felületen egységnyi idő alatt áthaladó energia
	teljesítménysűrűség (besugárzott teljesítmény)
		E = dφ / dA  
		a sugárzás terjedési irányára merőleges egységnyi felületre egységnyi idő alattbeesőenergia
	a sugárzásintenzitás gyengülésének törvénye
		a sugárzás intenzitása az abszorbens rétegvastagságának függvényében exponenciálisan csökken
			-dI = μ • I • dx
			ahol 	μ arányossági tényező (gyengülési együttható)
				x a rétegvastagság
			a differenciálegyenletet átrendezve:
			ln I = - μ • x + c (c konstans)
			I = c • e -μ • x  << a differenciálegyenlet általános megoldása
			I = I0 • e -μ • x  << az integrális alak (I0 a kezdeti intenzitás)
		a felezési rétegvastagság (D) a sugárzás intenzitását a felére csökkenti
			I0  / 2 = I0 • e -μ • D vegyük a reciprokát
			2 = e μ • D vegyük a természetes alapú logaritmusát
			μ = 0,693 / D