이 기사에서는 Beer-Lambert 법칙이 무엇인지 설명합니다. 따라서 Beer-Lambert 법칙이 무엇을 말하는지, 그 공식이 무엇인지, 그리고 이 화학 법칙이 어떤 용도로 사용되는지 알게 될 것입니다.
Beer-Lambert 법칙이란 무엇입니까?
비어의 법칙( Beer’s law ) 또는 비어-램버트-부거(Beer-Lambert-Bouguer) 법칙이라고도 불리는 비어-람베르트 법칙 은 물질의 특성과 빛의 광선이 물질을 통과할 때 물질이 흡수하는 빛의 양 사이의 관계를 정의하는 규칙입니다.
Beer-Lambert 법칙은 Pierre Bouguer, Johann Heinrich Lambert 및 August Beer가 여러 단계에서 발견했습니다. 기사의 끝 부분에서는 이 과학 법칙의 기원이 설명됩니다.
Beer-Lambert 법칙 공식
Lambert-Beer 법칙 공식은 흡수된 빛의 양과 물질의 용질 농도, 투과율 및 빛이 통과하는 샘플의 길이 사이의 관계를 수학적으로 정의합니다.
따라서 Beer-Lambert 법칙의 공식은 다음과 같습니다.
![\displaystyle \frac{I_1}{I_0}=10^{-\alpha\cdot \ell} =10^{-\varepsilon\cdot\ell \cdot c}=10^{-A}[/latex ] Où:
<ul style="color:#4fd12f; font-weight: bold;">
<li style="margin-bottom:5px"> <span style="color:#101010;font-weight: normal;">[latex]A” title=”Rendered by QuickLaTeX.com” height=”80″ width=”582″ style=”vertical-align: -5px;”></p>
<p> 흡광도, 즉 흡수되는 빛의 양입니다. </p>
<li style=](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-e8b0154d016ab2e96d2f93fc28264514_l3.png)
나가는 빛의 강도입니다.
들어오는 빛의 강도입니다.
몰 흡수율(또는 흡광 계수)은 비례 상수입니다.
매질 속에서 빛이 이동한 길이이다.
흡수계수이다.
빛을 흡수하는 물질의 농도이다.
또한 흡광도를 계산할 수 있는 Beer-Lambert 법칙 공식에서 다음 방정식을 추론할 수 있습니다.
Beer-Lambert 법칙의 검증
Beer-Lambert 법칙이 유효하려면 다음 6가지 조건을 충족해야 합니다.
금:
- 흡수 매체는 적어도 빛과 상호 작용하는 영역에서 균질해야 합니다.
- 흡수 물질이 두 개 이상인 경우, 이들은 독립적으로 작용해야 합니다.
- 흡수 매체는 방사선을 산란해서는 안 됩니다. 즉 탁도가 없어야 합니다. 빛은 물질을 통과하거나 흡수될 수만 있습니다.
- 입사광은 각 광선이 동일한 길이의 흡수 매체를 통과하도록 평행 광선으로 구성되어야 합니다.
- 최상의 결과를 얻으려면 입사 방사선이 단색이어야 합니다. 즉, 입사광은 단일 파장의 전자기파로 구성되어야 합니다.
- 입사광은 침습적이어서는 안 됩니다. 즉, 흡수 매체의 원자나 분자에 영향을 주어서는 안 됩니다.
이러한 조건 중 하나라도 충족되지 않으면 Beer-Lambert 법칙에서 벗어나게 됩니다.
Beer-Lambert 법칙의 적용
화학에서는 Beer-Lambert 법칙의 적용이 매우 일반적입니다. 이는 흡수된 빛을 시료의 농도와 수학적으로 연관시키기 때문입니다.
따라서 Beer-Lambert 법칙을 사용하여 용액 내 용질의 농도는 빛의 광선이 시료를 통과할 때 용질이 흡수하는 빛의 양으로부터 결정될 수 있습니다.
예를 들어, 색도계와 분광 광도계는 Beer-Lambert 법칙의 원리를 사용하여 샘플의 용질 농도를 계산하는 두 가지 실험실 장비입니다.
Beer-Lambert 법칙의 역사
Beer-Lambert 법칙을 발견한 과학자는 Pierre Bouguer, Johann Heinrich Lambert 및 August Beer였습니다. 그러나 그들의 발견은 서로 다른 시기에 일어났습니다. 아래에서 이 화학법칙의 역사가 무엇인지 확인할 수 있습니다.
첫째, Beer-Lambert 법칙은 1729년 이전에 Pierre Bouguer에 의해 발견되었으며 흡수된 빛의 강도와 이동한 경로 길이 사이의 관계를 설명했습니다. 따라서 길이가 길수록 물질이 더 많은 방사선을 흡수합니다.
나중에 1760년에 요한 하인리히 램버트(Johann Heinrich Lambert)는 매질을 통해 전파될 때 빛의 손실이 복사 강도와 매질의 길이에 정비례한다는 사실을 확립했습니다.
Lambert 자신이 자신의 출판물에서 Bouguer를 인용했지만, 이 법칙의 발견은 종종 Lambert의 것으로 간주됩니다. 실제로 이 규칙을 가장 먼저 이해한 사람은 부게(Bouguer)였습니다.
나중에 1852년에 August Beer는 흡수된 빛 에너지의 양에 비례하는 흡수 물질의 농도를 포함하도록 Bouger-Lambert 법칙을 확장했습니다. 이것이 바로 이 관계를 Beer-Lambert 법칙 또는 드물게 Beer-Lambert-Bouguer 법칙이라고 부르는 이유입니다.