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光吸收基本定律——朗伯比尔定律

发布时间:2016-03-23

朗伯比尔定律

历史:物质对光吸收的定量关系很早就受到了科学家的注意并进行了研究。皮埃尔·布格(Pierre Bouguer)和约翰·海因里希·朗伯(Johann Heinrich Lambert)分别在1729年和1760年阐明了物质对光的吸收程度和吸收介质厚度之间的关系;1852年奥古斯特·比尔(August Beer)又提出光的吸收程度和吸光物质浓度也具有类似关系,两者结合起来就得到有关光吸收的基本定律——布格-朗伯-比尔定律,简称比尔-朗伯定律。

又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律(Bouguer–Lambert–Beer law),是光吸收的基本定律,适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。比尔-朗伯定律是吸光光度法、比色分析法和光电比色法的定量基础。光被吸收的量正比于光程中产生光吸收的分子数目 。

公式及参数意义

log( Io/I)= εCl (1—4)

公式中 Io和I分别为入射光及通过样品后的透射光强度;log(Io/I)称为吸光度(ab—sorbance)旧称光密度(optical density);C为样品浓度;l为光程;ε为光被吸收的比例系数。当浓度采用摩尔浓度时,ε为摩尔吸收系数。它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。   当产生紫外吸收的物质为未知物时,其吸收强度可用 表示:(1—5)   公式中 C为lOOml溶液中溶质的克数;b为光程,以厘米为单位;A为该溶液产生的紫外吸收;   表示lcm光程且该物质浓度为lg/lOOmL时产生的吸收。

朗伯—比尔定律数学表达式

A=lg(1/T)=Kbc   (A为吸光度,T为透射比,是透射光强度比上入射光强度 c为吸光物质的浓度 b为吸收层厚度 )

物理意义

当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,与其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比.

朗伯-比耳定律成立的前提

(1) 入射光为平行单色光且垂直照射.

(2) 吸光物质为均匀非散射体系.

(3) 吸光质点之间无相互作用.

(4) 辐射与物质之间的作用**于光吸收,无荧光和光化学现象发生.

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