光吸收基本定律——朗伯比爾定律

朗伯比爾定律

歷史：物質(zhì)對(duì)光吸收的定量關(guān)系很早就受到了科學(xué)家的注意并進(jìn)行了研究。皮埃爾·布格(Pierre Bouguer)和約翰·海因里?！だ什?Johann Heinrich Lambert)分別在1729年和1760年闡明了物質(zhì)對(duì)光的吸收程度和吸收介質(zhì)厚度之間的關(guān)系;1852年奧古斯特·比爾(August Beer)又提出光的吸收程度和吸光物質(zhì)濃度也具有類(lèi)似關(guān)系，兩者結(jié)合起來(lái)就得到有關(guān)光吸收的基本定律——布格-朗伯-比爾定律，簡(jiǎn)稱(chēng)比爾-朗伯定律。

又稱(chēng)比爾定律、比耳定律、朗伯-比爾定律、布格-朗伯-比爾定律(Bouguer–Lambert–Beer law)，是光吸收的基本定律，適用于所有的電磁輻射和所有的吸光物質(zhì)，包括氣體、固體、液體、分子、原子和離子。比爾-朗伯定律是吸光光度法、比色分析法和光電比色法的定量基礎(chǔ)。光被吸收的量正比于光程中產(chǎn)生光吸收的分子數(shù)目 。

公式及參數(shù)意義

log( Io/I)= εCl (1—4)

公式中 Io和I分別為入射光及通過(guò)樣品后的透射光強(qiáng)度;log(Io/I)稱(chēng)為吸光度(ab—sorbance)舊稱(chēng)光密度(optical density);C為樣品濃度;l為光程;ε為光被吸收的比例系數(shù)。當(dāng)濃度采用摩爾濃度時(shí)，ε為摩爾吸收系數(shù)。它與吸收物質(zhì)的性質(zhì)及入射光的波長(zhǎng)λ有關(guān)。 　　當(dāng)產(chǎn)生紫外吸收的物質(zhì)為未知物時(shí)，其吸收強(qiáng)度可用 表示：(1—5) 　　公式中 C為lOOml溶液中溶質(zhì)的克數(shù);b為光程，以厘米為單位;A為該溶液產(chǎn)生的紫外吸收; 　　表示lcm光程且該物質(zhì)濃度為lg/lOOmL時(shí)產(chǎn)生的吸收。

朗伯—比爾定律數(shù)學(xué)表達(dá)式

A=lg(1/T)=Kbc 　　(A為吸光度,T為透射比,是透射光強(qiáng)度比上入射光強(qiáng)度 c為吸光物質(zhì)的濃度 b為吸收層厚度 )

物理意義

當(dāng)一束平行單色光垂直通過(guò)某一均勻非散射的吸光物質(zhì)時(shí),與其吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度c及吸收層厚度b成正比.

朗伯-比耳定律成立的前提

(1) 入射光為平行單色光且垂直照射.

(2) 吸光物質(zhì)為均勻非散射體系.

(3) 吸光質(zhì)點(diǎn)之間無(wú)相互作用.

(4) 輻射與物質(zhì)之間的作用**于光吸收,無(wú)熒光和光化學(xué)現(xiàn)象發(fā)生.