吸收
xī shōu
吸收是材料把波的能量摄入的过程，通常把光或声转化为其他形式的能量，最常见的是热能。
Definition
吸收是一种材料把光或声吸收进去，而不是反弹回去或让其穿过，能量通常转化为热，被看见的颜色正是那些没有被吸收的颜色：一片绿叶吸收红光和蓝光，把绿光反射回眼睛。它是材料把波的能量转化为其他形式（最常见的是热能）的过程，暗淡粗糙的表面吸收更多的光，一个吸收全部可见光的物体看起来是黑色的；厚窗帘和泡沫也以同样的方式吸收声音。当一个光子（对声音而言是声子）的能量传递给介质，激发电子、分子振动或晶格模式时，就发生了吸收，强度会随深度按比尔-朗伯定律呈指数衰减，$I = I_0 e^{-\alpha x}$，其中吸收系数 $\alpha$ 依赖于波长，因为材料只在光子能量与其内部跃迁相匹配的地方强烈吸收；基尔霍夫定律指出，在每个波长上发射率等于吸收率，因此一个完美的吸收体（黑体，$\epsilon = 1$）同时也是理想的热辐射发射体，吸收光谱能揭示从恒星大气到血氧水平的种种成分信息。
Example
一件黑色T恤在阳光下会变热，因为它几乎吸收了照射到它身上的所有光，而一件白色衬衫通过反射掉大部分光而保持凉爽；在一个晴天，阳光输送约 $1{,}000\ \text{W/m}^2$，一个吸收率 $90\%$ 的黑色车顶每平方米吸收 $900\ \text{W}$，而吸收率 $20\%$ 的白色车顶只吸收 $200\ \text{W}$，这正是黑色车顶会感觉比白色车顶热 $20$ 度的原因。清澈的海水对蓝光的 $\alpha \approx 0.02\ \text{m}^{-1}$，对红光约为 $0.4\ \text{m}^{-1}$，因此在 $10\ \text{m}$ 深处，蓝光保留了表面强度的 $e^{-0.2} \approx 82\%$，而红光只保留了 $e^{-4} \approx 1.8\%$，这正是水下场景看起来偏蓝、一条红色的鱼在深处看起来发灰的原因。
Key Insight
善于吸收辐射的物体也善于发射辐射，这正是一个黑色的锅离开炉子后比一个光亮的锅冷却得更快的原因。温室气体正是靠选择性吸收起作用的：二氧化碳对射入的可见阳光是透明的，却在地球辐射的 $15\ \mu\text{m}$ 红外波段强烈吸收，从而把射出的热量困住，同时让射入的光线通过。