Основные положения и законы абсорбции излучения справедливы для всех областей спектра - от рентгеновского до радиоизлучения. Количественно поглощение излучения системой описывается законами Бугера - Ламберта - Бера и аддитивности.
Закон Бугера - Ламберта - Бера
При прохождении излучения через раствор светопоглощающего вещества поток излучения ослабляется тем сильнее, чем больше энергии поглощают частицы данного вещества. Понижение интенсивности зависит от концентрации поглощающего вещества и длины пути, проходимого потоком. Эта зависимость выражается законом Бугера - Ламберта - Бера.
Чтобы учесть потери света, прошедшего через раствор, на отражение и рассеяние, сравнивают интенсивности света, прошедшего через исследуемый раствор и растворитель.
При одинаковой толщине слоя в кюветах из одного материала, содержащих один и тот же растворитель, потери на отражение и рассеяние света будут примерно одинаковы у обоих пучков света, и уменьшение интенсивности будет зависеть от концентрации вещества.
Отношение интенсивностей падающего и выходящего потоков света называют пропусканием или коэффициентом пропускания:
Т = 
(9)
где Io - интенсивность падающего потока света, I - интенсивность потока света, прошедшего через раствор.
Пропускание выражают в процентах. Для абсолютно прозрачных растворов Т = 100 %, для абсолютно непрозрачных Т= 0.
Взятый с обратным знаком логарифм Т называют оптической плотностью А:
А = - lg T = - lg 
= lg 
(9)
Для абсолютно прозрачного раствора А = 0, для абсолютно непрозрачного - А ® ¥.
Уменьшение интенсивности излучения при прохождении его через раствор подчиняется закону Бугера - Ламберта - Бера:
= 10 - elc (10)
или
I = Io · 10 - elc (11)
или
- lg T = A = e l С (12)
где e - молярный коэффициент поглощения, l - толщина поглощающего слоя, см; С - концентрация раствора, моль / л.
Физический смысл молярного коэффициента поглощения становится ясен, если принять l = 1 см, С = 1 моль / л, тогда А = e.
Следовательно, молярный коэффициент поглощения равен оптической плотности одномолярного раствора с толщиной слоя 1см. Молярный коэффициент поглощения - индивидуальная характеристика вещества, он зависит от природы вещества и длины волны и не зависит от концентрации и длины кюветы. Значение e отражает способность вещества поглощать свет. Эта способность не безгранична и определяется строением молекулы.
В литературе часто встречаются различные названия и обозначения одних и тех же величин. В таблице указаны некоторые термины, используемые наряду с приведенными выше.
Основные величины, используемые в абсорбционной спектроскопии
| Величины и обозначения | Определение | Размерность | Иное название и обозначение |
| Пропускание Т | I / Io | безразмерна | Прозрачность Т |
| Оптическая плотность А | lg Io / I | безразмерна | Поглощение Д, Экстинкция Е |
| Коэффициент поглощения а, k | A / l С | зависит от размерности С и l | Коэффициент экстинкции k |
| Молярный коэффициент поглощения e | А / l С | л / cм·моль | Молярный коэффициент экстинкции |
| Толщина слоя (длина кюветы) l | - | см | в, d |
Дата: 2018-12-21, просмотров: 645.
