▷ Что такое закон Бера-Ламберта? (формула и приложения)

В этой статье объясняется, что такое закон Бера-Ламберта. Итак, вы узнаете, о чем говорит закон Бера-Ламберта, какова его формула и для чего используется этот химический закон.

Что такое закон Бера-Ламберта?

Закон Бера-Ламберта , также называемый законом Бера или законом Бера-Ламберта-Бугера , представляет собой правило, которое определяет взаимосвязь между характеристиками вещества и количеством света, поглощаемого веществом, когда луч света пересекает его.

Закон Бера-Ламберта был открыт Пьером Буге, Иоганном Генрихом Ламбертом и Августом Бером на разных этапах. В конце статьи объясняется происхождение этого научного закона.

Формула закона Бера-Ламберта

Формула закона Ламберта-Бера математически определяет взаимосвязь между количеством поглощенного света и концентрацией растворенного вещества в веществе, коэффициентом пропускания и длиной образца, через который проходит свет.

Таким образом, формула закона Бера-Ламберта выглядит следующим образом:

$\displaystyle \frac{I_1}{I_0}=10^{-\alpha\cdot \ell} =10^{-\varepsilon\cdot\ell \cdot c}=10^{-A}[/latex ] Où: <ul style="color:#4fd12f; font-weight: bold;"> <li style="margin-bottom:5px"> <span style="color:#101010;font-weight: normal;">[latex]A» title=»Rendered by QuickLaTeX.com» height=»80″ width=»582″ style=»vertical-align: -5px;»></p> <p> это поглощение, то есть количество поглощенного света. </p> <li style=$

$I_1$

это исходящая интенсивность света.

$I_0$

это интенсивность падающего света.

$\varepsilon$

– молярная поглощающая способность (или коэффициент экстинкции), которая является константой пропорциональности.

$\ell$

— длина, которую проходит свет в среде.

$\alpha$

– коэффициент поглощения.

$c$

— концентрация вещества, поглощающего свет.

Кроме того, из формулы закона Бера-Ламберта можно вывести следующие уравнения, которые позволяют рассчитать оптическую плотность:

$A=\alpha\cdot \ell =\varepsilon\cdot\ell \cdot c$

$\displaystyle A=-\log\frac{I_1}{I_0}$

Проверка закона Бера-Ламберта

Для того чтобы закон Бера-Ламберта был действительным, необходимо выполнение следующих шести условий:

Золото:

Поглощающая среда должна быть однородной, по крайней мере, в области взаимодействия со светом.
Если поглощающих веществ несколько, они должны действовать независимо.
Поглощающая среда не должна рассеивать излучение, т.е. не может быть помутнения. Свет может только проходить сквозь вещество или поглощаться им.
Падающий свет должен состоять из параллельных лучей, чтобы каждый луч проходил через поглощающую среду одинаковой длины.
Для достижения наилучших результатов падающее излучение должно быть монохроматическим. Другими словами, падающий свет должен состоять из электромагнитных волн одной длины волны.
Падающий свет не должен быть инвазивным, то есть он не должен влиять на атомы или молекулы поглощающей среды.

Заметим, что если какое-либо из этих условий не будет выполнено, обязательно возникнут отклонения от закона Бера-Ламберта.

Применение закона Бера-Ламберта

В химии очень распространено применение закона Бера-Ламберта, поскольку он математически связывает поглощенный свет с концентрацией образца.

Таким образом, используя закон Бера-Ламберта, концентрацию растворенного вещества в растворе можно определить по количеству света, которое растворенное вещество поглощает, когда луч света проходит через образец.

Например, колориметр и спектрофотометр — это два лабораторных прибора, которые используют принцип закона Бера-Ламберта для расчета концентрации растворенного вещества в образце.

История закона Бера-Ламберта

Учеными, открывшими закон Бера-Ламберта, были Пьер Бугер, Иоганн Генрих Ламберт и Август Бир, однако их открытие произошло в разное время. Ниже вы можете увидеть, какова история этого химического закона.

Во-первых, закон Бера-Ламберта был открыт Пьером Бугером до 1729 года и описывал взаимосвязь между интенсивностью поглощаемого света и длиной пройденного пути. Итак, чем больше длина, тем больше радиации поглощает вещество.

Позднее, в 1760 году, Иоганн Генрих Ламберт установил, что потери света при распространении через среду прямо пропорциональны интенсивности излучения и длине среды.

Хотя сам Ламберт в своей публикации цитировал Бугера, открытие этого закона часто приписывают Ламберту. Хотя на самом деле первым, кто понял это правило, был Буге.

Позже, в 1852 году, Август Бир расширил закон Буже-Ламберта, включив в него концентрацию поглощающего вещества, пропорциональную количеству поглощаемой световой энергии. Вот почему эту зависимость называют законом Бера-Ламберта или, реже, законом Бера-Ламберта-Бугера.

Закон пива-ламберта