Поглинання світла. Закон Бугера. Поглинання світла розчинами. Закон Бугера-Ламбрта-Бера. Концентраційна колориметрія

Світлова хвиля, проходячи через речовину, викликає вимушені коливання електронів та іонів. Внаслідок цього спостерігається ряд процесів, найважливішими з яких є дисперсія, поглинання і розсіяння світла.

Поглинання світла – зменшення інтенсивності оптичного випромінювання (світла), що проходить через матеріальне середовище, за рахунок процесів його взаємодії з середовищем. Світлова енергія при поглинанні світла переходить в різні форми внутрішньої енергії середовища.

Коефіцієнт поглинання – кількісна характеристика зменшення інтенсивності випромінювання при проходженні через середовище. Коефіцієнт поглинання може характеризувати затухання випромінювання будь-якої природи, наприклад світла чи звуку.

Вимірюється в обернених сантиметрах.

Якщо про інтегрувати дану рівність, то можна отримати . отримана рівність називається законом Бугера. Вона описує експоненційне зменшення інтенсивності світла при проходження через шар речовини товщиною L.

Коефіцієнт поглинання залежить від частоти. Особливо сильне поглинання на частотах, які відповідають характерним частотам процесів, що відбуваються в середовищі. Якщо атоми і молекули практично не взаємодіють між собою (гази, пари, невеликі тиски), то коефіцієнт поглинання відмінний від нуля лише на дуже вузьких спектральних ділянках. Ці максимуми відповідають резонансним частотам коливань електронів усередині атомів.

Розширення смуг поглинання є наслідком взаємодії атомів між собою.

Якщо поглиненою речовиною виступає розчин, то коефіцієнт поглинання пропорційний концентрації розчиненої речовини: , де диничної концентрації. У цьому випадку закон поглинання світла набуває вигляду

Величину називають коефіцієнтом пропускання, а величину - оптичною густиною розчиною.

Закон Бугера-Ламберта-Бера лежить в основі методу концентраційної колориметрії – фотометричного методу визначення концентрації речовини у забарвленому розчині.

Якщо два розчини певної речовини поглинають світло однаково, то відношення їх концентрацій обернено пропорційне відношенню довжин оптичних кювет.

Будова колориметра. Світло від джерела S, проходячи через конденсорну лінзу, падає на дві склянки, одна з яких наповнена стандартним розчином , а інша – досліджуваним розчином . Висоти шарів розчинів регулюються за допомогою скляних стовпчиків – плунжерів.

Проходячи через рідини і плунжери, світло потрапляє на призму, а потім - у поле зору спостерігача.

Дата добавления: 2015-05-24