比尔-朗伯定律

本文解释什么是比尔-朗伯定律。因此，您将了解比尔-朗伯定律的含义、其公式是什么以及该化学定律的用途。

什么是比尔-朗伯定律？

比尔-朗伯定律，也称为比尔定律或比尔-朗伯-布格定律，是定义物质的特性与光束穿过物质时吸收的光量之间关系的规则。

比尔-兰伯特定律是由皮埃尔·布格、约翰·海因里希·兰伯特和奥古斯特·比尔在不同阶段发现的。文章最后解释了这一科学定律的起源。

比尔-朗伯定律公式

朗伯-比尔定律公式在数学上定义了吸收的光量与物质中溶质的浓度、透过率以及光通过的样品长度之间的关系。

因此，比尔-朗伯定律的公式如下：

是出射光强度。

是入射光的强度。

是摩尔吸收率（或消光系数），它是比例常数。

是光在介质中传播的长度。

是吸收系数。

是吸收光的物质的浓度。

此外，可以从比尔-朗伯定律公式推导出以下方程，从而可以计算吸光度：

比尔-朗伯定律的验证

为了使比尔-朗伯定律有效，必须满足以下六个条件：

金子：

• 吸收介质必须是均匀的，至少在与光相互作用的区域是如此。
• 如果有不止一种吸收物质，它们必须独立起作用。
• 吸收介质不得散射辐射，即不能出现浑浊。光只能穿过该物质或被该物质吸收。
• 入射光必须由平行光线组成，使得每条光线穿过相同长度的吸收介质。
• 为了获得最佳结果，入射辐射应该是单色的。换句话说，入射光必须由单一波长的电磁波组成。
• 入射光不能是侵入性的，也就是说，它不能影响吸收介质的原子或分子。

请注意，如果不满足这些条件中的任何一个，则肯定会发生背离比尔-朗伯定律的情况。

比尔-朗伯定律的应用

在化学中，比尔-朗伯定律的应用非常常见，因为它在数学上将吸收的光与样品的浓度联系起来。

因此，利用比尔-朗伯定律，可以根据光束穿过样品时溶质吸收的光量来确定溶液中溶质的浓度。

例如，比色计和分光光度计是两种实验室仪器，它们利用比尔-朗伯定律的原理来计算样品中溶质的浓度。

比尔-朗伯定律的历史

发现比尔-朗伯定律的科学家是皮埃尔·布格、约翰·海因里希·兰伯特和奥古斯特·比尔，但他们的发现发生在不同的时间。下面您可以了解该化学定律的历史。

首先，比尔-朗伯定律是由皮埃尔·布格 (Pierre Bouguer) 在 1729 年之前发现的，描述了吸收的光强度与传播路径长度之间的关系。因此，长度越长，物质吸收的辐射就越多。

后来，约翰·海因里希·兰伯特 (Johann Heinrich Lambert) 在 1760 年确定，光在介质中传播时的损失与辐射强度和介质长度成正比。

尽管兰伯特本人在其出版物中引用了布格，但这一定律的发现往往被归功于兰伯特。而事实上第一个理解这个规则的是布格。

后来，在 1852 年，奥古斯特·比尔 (August Beer) 扩展了布格-朗伯定律，将吸收物质的浓度纳入其中，该浓度与吸收的光能量成正比。这就是为什么这种关系被称为比尔-朗伯定律，或者更罕见的情况下，被称为比尔-朗伯-布格定律。