Beer-Lambert-lova

Beer-Lambert-lova, Lambert-Beer-lova, Beer-Lambert-Bouguer-lova eller berre Beer-lova eller Beers lov er ei lov som knyter absorpsjon av lys til eigenskapane til stoffet som lyset går gjennom.

Likningar

Lova seier at det er eit logaritmiske forhold mellom transmisjonen (eller transmissiviteten) T, til lys som går gjennom ei stoff og produktet av absorpsjonskoeffisienten til stoffet, α, og lengda lyset går gjennom stoffet, ℓ eller den optiske luftmassen. I lag vert αℓ kalla optisk tjukkleik. Absorpsjonskoeffisienten kan igjen skrivast som eit produkt av anten molar absorptivitet til det absorberande stoffet, ε, og konsentrasjonen c av dei absorberande bestanddelane i stoffet, eller eit absorpsjonstverrsnitt σ og (tal)tettleiken N av desse.

For væsker vert forholdet vanlegvis skriven som

$T={I \over I_{0}}=10^{-\alpha \,\ell }=10^{-\varepsilon \ell c}$

For gassar, særleg i fysikk og innan spektroskopi, vert likninga normalt skrive

$T={I \over I_{0}}=e^{-\alpha '\,l}=e^{-\sigma \ell N}$

der I₀ er strålingsenergien ved inngangen til mediet og I er energien ved utgangen.

Transmisjonen er uttrykket i form av ein absorbans som for væsker er definert som

$A=-\log _{10}\left({\frac {I}{I_{0}}}\right)$

og for gassar definert som

$A'=-\ln \left({\frac {I}{I_{0}}}\right).$

Dette tyder at absorbansen vert lineær med konsentrasjonen (er talet på absorberande bestanddelar) ved

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

og

$A'=\sigma \ell N=\alpha '\ell \,$

respektive for dei to tilfella.

Så om lengda og den molare absorpitiviteten (eller absorpsjonstverrsnittet) er kjend, og absorbansen vert målt, så kan ein finne konsentrasjonen av stoffet (eller talet på absorberande bestanddelar).

Sjølv om uttrykka over alle ofte vert kalla Beer-Lambert-lova, bør namnet i røynda berre nyttast om dei to siste. Årsaka er at historisk så seier Lambert-lova at absorpsjonen er proposjonal til lengda lyset går, medan Beer-lova seier at absorpsjonen er proporsjonal til konsentrasjonen av absorberande bestanddelar i stoffet.

Om konsentrasjonen vert uttrykket som ein molfraksjon, til dømes ein dimensjonslaus fraksjon, så får molar absorptiviteten (ε) same dimensjon som absorpsjonskoeffisienten, til dømes den resiproke lengda (t.d. cm⁻¹). Om konsentrasjonen derimot vert uttrykt i mol per volum, så vert molar absorptivitet (ε) nytta i L·mol⁻¹·cm⁻¹, eller stundom omforma til mol⁻¹ cm².

Sjå òg

• Atomabsorpsjonsspektrometri
• Absorpsjonsspektrometri
• Logaritme
• Spektroskopi

Kjelder

• Delar av denne artikkelen bygger på «Beer–Lambert law» frå Wikipedia på engelsk, den 4. desember 2009.
  • Wikipedia på engelsk oppgav desse kjeldene:

Bakgrunnsstoff

• Kalkulator med Beer–Lambert-lova