光的吸收定律

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1、光的吸收定律  字体：[大中小]　进入论坛参加讨论  一.Lambert-Beer定律——光吸收基本定律     “Lambert-Beer定律”是说明物质对单色光吸收的强弱与吸光物质的浓度（c）和液层厚度（b）间的关系的定律，是光吸收的基本定律，是紫外-可见光度法定量的基础。Lambert定律——吸收与液层厚度（b）间的关系 Beer定律——吸收与物质的浓度（c）间的关系   “Lambert-Beer定律”可简述如下：   当一束平行的单色光通过含有均匀的吸光物质的吸收池（或气体、固体）时，光的一部分被溶液吸收

2、，一部分透过溶液，一部分被吸收池表面反射；设：入射光强度为I0，吸收光强度为Ia，透过光强度为It，反射光强度为Ir，则它们之间的关系应为：                I0=Ia+It+Ir                               (4)   若吸收池的质量和厚度都相同，则Ir基本不变，在具体测定操作时Ir的影响可互相抵消（与吸光物质的c及b无关）上式可简化为：          I0=Ia+It                                   (5)实验证明：当一束强度

3、为I0的单色光通过浓度为c、液层厚度为b的溶液时，一部分光被溶液中的吸光物质吸收后透过光的强度为 It，则 它们之间的关系为：               称为透光率，用T%表示。               称为吸光度，用A表示     则               A=-lgT=K·b·c                     (7)     此即   Lambert-Beer 定律 数学表达式。   L-B定律可表述为：当一束平行的单色光通过溶液时，溶液的吸光度(A)与溶液的浓度(C)和厚度(b)的乘积成

4、正比。它是分光光度法定量分析的依据。二.吸光度的加和性设某一波长（l）的辐射通过几个相同厚度的不同溶液c1，c2⋯⋯cn，其透射光强度分别为I1，I2⋯⋯In，根据吸光度定义：这一吸光体系的总吸光度为  而各溶液的吸光度分别为：  (8) 吸光度的和为：                    (9)即 几个（同厚度）溶液的吸光度等于各分层吸光度之和。   如果溶液中同时含有n中吸光物质，只要各组分之间无相互作用（不因共存而改变本身的吸光特性），则：A=K1C1b1+K2C2b2+⋯⋯KnCnbn=A1+A2+⋯⋯+

5、An    (10)应用：①进行光度分析时，试剂或溶剂有吸收，则可由所测的总吸光度A中扣除，即以试剂或溶剂为空白的依据；     ②测定多组分混合物；     ③校正干扰。三.吸光系数   Lambert-Beer 定律中的比例系数“K”的物理意义是：吸光物质在单位浓度、单位厚度时的吸光度。   一定条件（T、l及溶剂）下，K是物质的特征常数，是定性的依据。   K在标准曲线上为斜率，是定量的依据。常有两种表示方法：1.摩尔吸光系数（e）：当c用mol/L、b用cm为单位时，用摩尔吸光系数e 表示，单位为L/mol

6、·cm                   A=e·b·c                       (11)    e与b及c无关。e 一般不超过105数量级，通常：e >104为强吸收；            e<102为弱吸收；102>e >104为中强吸收。   吸收系数不可能直接用1mol/L浓度的吸光物质测量，一般是由较稀溶液的吸光系数换算得到。2.吸光系数   当c用g/L，b用cm为单位时，K用吸光系数a表示，单位为L/g·cm                    A=a·b·c        

7、             (12)      e与a之间的关系为：   e=M·a                      (13)     e——通常多用于研究分子结构      a——多用于测定含量。四.引起偏离Lambert-Beer 定律的因素   根据L-B 定律，A与c的关系应是一条通过原点的直线，称为“标准曲线”。但事实上往往容易发生偏离直线的现象而引起误差，尤其是在高浓度时。导致偏离L-B定律的因素主要有：1.吸收定律本身的局限性    事实上，L-B 定律是一个有限的定律，只有在稀溶液中才能成立

8、。由于在高浓度时（通常C>0.01mol/L），吸收质点之间的平均距离缩小到一定程度，邻近质点彼此的电荷分布都会相互受到影响，此影响能改变它们对特定辐射的吸收能力，相互影响程度取决于C，因此，此现象可导致A与C线性关系发生偏差。     此外，                    （n为折射率）    只有当c£0.01mol/L（低浓度）时，n基本不变，