Поглощение света и его законы

Интенсивность света при прохождении через вещество уменьшается. Часть энергии световой волны переходит в другие виды энергии (например, в энергию движения атомов, то есть во внутреннюю энергию вещества, процессы ионизации и возбуждения атомов, фотохимические реакции и др.). Переход энергии световой волны в другие виды внутренней энергии вещества называется поглощениемсвета.

Уменьшение интенсивности света на пути dl пропорционально величине этого пути и величине самой интенсивности:

dI = - a I dl (1)

где a - постоянная, зависящая от свойств поглощающего вещества и называемая коэффициентом (показателем) поглощения.

		dl

Пусть на входе в поглощающий слой интенсивность света равна I₀. Найдем интенсивность света I₁, прошедшего через слой вещества толщины l. Для этого интегрируем (2.1) и подставляем соответствующие пределы, предварительно разделив переменные:

,

,

,

откуда потенцируя, имеем

. (2)

Формулой выражается закон поглощения света Бугера (открыт в 1729 году).

При интенсивность I оказывается в " e " раз меньше, чем I₀. Таким образом, коэффициент поглощения есть величина, обратная толщине слоя, при прохождении которого интенсивность света убывает в "e" раз. Показатель поглощения зависит от химической природы вещества и состояния, а также от длины волны света. Зависимость является источником информации о состоянии вещества.

Большое значение для медиков и биологов имеет изучение поглощения света в растворах. В этом случае поглощение света зависит также и от концентрации " c " молекул, с которыми взаимодействуют фотоны света. Закон поглощения света в разбавленных растворах носит название законом Бугера-Ламберта-Бера:

, (3)

где c₁ - показатель поглощения света на единицу концентрации вещества.

В лабораторной практике закон Бугера-Ламберта-Бера обычно выражают через показательную функцию с основанием 10:

; (4)

здесь - показатель поглощения, аналогичный ; » 0,43, так как e» 10^0,43.

Вопрос 2. 23 минут.

Дата добавления: 2014-01-14