Закон Бугера-Ламберта-Бера. Пусть слой однородной среды толщиной dl
содержит светопоглощающее вещество в концентрации с
. Через него пропускают монохроматический световой поток интенсивности I.
Интенсивность слоя на выходе равна I+dl
, причем dl<0 (
поток ослабевает). Экспериментально установлено, что для поглощения света - dl/I
прямо пропорциональна толщине слоя и концентрации поглощающего вещества.
dl/I
= k’cdl.
Интегрируя это выражение получаем:
lnI
= k’lc+ const.
интенсивность светового потока падающего на образец обозначим I
0. подставляя в выражение l=0 и I=I0,
находим, что const=lnI0
. подставляя это значение в выражение и переходя от натуральных логарифмов к десятичным, получаем математическое выражение основного закона светопоглащения:
lg I0/I=kls.
величину I0/I
называют пропусканием
и обозначают Т.
величину А=lgТ
называют оптической плотностью.
Отметим, что при выводе основного закона светопоглащения не делалось никаких предположений ни о природе поглощающей среды, ни о характере поглощаемого излучения.
Поэтому этот закон универсален. Поскольку связь между концентрацией и оптической плотностью прямо пропорциональна, то из всех возможных величин, характеризующих светопоглащения, именно оптическую плотность удобнее всего использовать в спектрофотомерии в качестве аналитического сигнала.
Если концентрация поглощающих частиц в моль/л, а толщина слоя - в сантиметрах, то коэффициент поглощения обозначается буквой εи называется молярным коэффициентом поглощения
.
Общепринятая форма записи основного закона светопоглащения в спектрофотомерии выглядит как:
А=εlc
Поскольку размерность величины ε однозначно задана, то её обычно не указывают, а приводят только численное значение.