Закон Бугера — Ламберта — Бера

Не следует путать с геофизическим «законом Бэра».

Зако́н Бугера — Ламберта — Бера (также просто закон Бугера[1]) — физический закон, определяющий ослабление параллельного монохроматического пучка света при распространении его в поглощающей среде.

Закон выражается следующей формулой:

${\displaystyle I(l)=I_{o}e^{-k_{\lambda }l}}$,

где ${\displaystyle I(l)}$ — интенсивность света, прошедшего слой вещества толщиной ${\displaystyle l}$, ${\displaystyle I_{0}}$ — интенсивность света на входе в вещество, ${\displaystyle k_{\lambda }}$ — показатель поглощения (не путать с безразмерным показателем поглощения ${\displaystyle \kappa }$, который связан с ${\displaystyle k_{\lambda }}$ формулой ${\displaystyle k_{\lambda }=4\pi \kappa /\lambda }$, где ${\displaystyle \lambda }$ — длина волны)[2].

Показатель поглощения определяется свойствами вещества и в общем случае зависит от длины волны ${\displaystyle \lambda }$ поглощаемого света. Эта зависимость называется спектром поглощения вещества.

История открытия закона

Закон Бугера — Ламберта — Бера экспериментально открыт французским учёным Пьером Бугером в 1729 году, подробно рассмотрен немецким учёным И. Г. Ламбертом в 1760 году и в отношении концентрации C проверен на опыте немецким учёным А. Бером в 1852 году.

Поглощение света растворами

Для растворов поглощающих веществ в непоглощающих свет растворителях показатель поглощения может быть записан как

${\displaystyle k_{\lambda }=\chi _{\lambda }C}$,

где ${\displaystyle \chi _{\lambda }}$ — коэффициент, характеризующий взаимодействие молекулы поглощающего растворённого вещества со светом с длиной волны ${\displaystyle \lambda }$, ${\displaystyle C}$ — концентрация растворённого вещества, моль/л.

Утверждение, что ${\displaystyle \chi _{\lambda }}$ не зависит от ${\displaystyle C}$, называется законом А. Бера (не путать с законом Карла Бэра асимметрии речных долин). Этот закон предполагает, что на способность молекулы поглощать свет не влияют другие окружающие её молекулы этого же вещества в растворе. Однако, наблюдаются многочисленные отклонения от этого закона, особенно при больших ${\displaystyle C}$.

Примечания

1. Сивухин Д. В. § 89. Поглощение света и уширение спектральных линий // Общий курс физики. — М., 2005. — Т. IV. Оптика. — С. 582—583.
2. Гагарин А. П. Бугера — Ламберта — Бера закон // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: Ааронова — Бома эффект — Длинные линии. — С. 232—233. — 707 с. — 100 000 экз.

Литература

• Уэйн Р. Основы и применения фотохимии. — М.: Мир, 1991. — 304 с. — 2000 экз. — ISBN 5-03-002098-5.