Microsoft Word Введение в спектральный и люм анализ doc

I = Ce 
- kx
 , 
 
а затем и частное решение, пользуясь тем, что  I=I
0
при х=0, откуда следует, 
что C = I
0 
. В результате окончательно получаем закон поглощения света, 
связывающий интенсивность I излучения, прошедшего через слой вещества 
толщиной х, и интенсивность I
0
падающего на него излучения: 
 
(1)

который известен как закон Бугера - Ламберта. 

Поглощающие свойства вещества здесь полностью определяются вели-
чиной k, которая называется показателем поглощения и является одной из 
важнейших оптических характеристик вещества, измеряется в обратных мет-
рах (м
–1 
) или обратных сантиметрах (см
–1
). Величина показателя поглощения k 
зависит от длины волны λ падающего излучения и эта зависимость k(λ) или  
k(ν) и определяет спектр поглощения, индивидуальный для каждого вещест-
ва. 
Закон Бугера (1) справедлив для всех веществ, но у каждого из них своя 
зависимость показателя поглощения k от длины волны, что и определяет разное 
поглощение ими одного и того же излучения.
Для растворов при небольших концентрациях “c” справедлив закон
Бера- показатель поглощения раствора прямо пропорционален концентрации
поглощающего вещества : k = αc,
(2)
где α – удельный (в расчете на единицу концентрации) показатель поглощения 
вещества. Поскольку концентрацию принято измерять в Моль/л или г/л, то α 
измеряется соответственно в л/м∙Моль или в л/г∙∙см. Таким образом, для рас-
I = I
0
 e 
– kx 
,
 
 
I = I
0
 e 
– αсx
. 

---

9 
творов закон поглощения света принимает вид, известный как закон Бугера – 
Ламберта – Бера:
(1а). 
Введем теперь несколько общепринятых определений. 
Коэффициентом пропускания образца называют отношение интенсивно-
сти света, прошедшего через образец, к интенсивности падающего на него све-
та:
Т = I /I
0

;  
Оптической плотностью образца называют десятичный логарифм вели-
чины, обратной коэффициенту пропускания Т:
D = lg (1/T) = – lg T. (3) 
Подставляя в эти соотношения законы (1) или (1а), получим зависимости ко-
эффициента пропускания и оптической плотности от толщины х поглощающего 
слоя и концентрации с растворенного поглощающего вещества: 
для твердых образцов: Т = I /I
0
 =
 e 
– kx
;  
D = 
kх· lg е = 0,43kх= k
1
х
, 
(3а) 
и для растворов: Т = I /I
0
 =
 e 
– 
αсx

;
D =
 αсx·lg e = 
0,43
αсx = α
1
сx 
 
. (3б) 
Видно, что зависимость коэффициента пропускания Т и от  толщины x 
образца, и от концентрации “c” растворенного поглощающего вещества экс-
поненциальная, тогда как оптическая плотность D образца линейно зависит 
от этих параметров, что очень удобно при измерениях концентрации веществ
по их спектрам поглощения.
Кроме того, из соотношений (3а) и (3б) видно, что зависимость оптиче-
ской плотности от
 
длины волны излучения такая же, как и у показателей по-
глощения k или 
α
: D(λ) ~ k(λ) ~
α
(λ),
 
и поэтому тоже представляет собой 
спектр поглощения образца. Поэтому на практике в качестве спектра по-

---

10 
глощения обычно регистрируют именно зависимость оптической плотности 
от длины волны D(λ).
Оптическая плотность растворов, как уже отмечалось, прямо пропорцио-
нальна концентрации поглощающего вещества (см.(3б)). Поэтому, измерив оп-
тическую плотность раствора на определенной длине волны (вблизи максимума 
поглощения), можно определить концентрацию поглощающего вещества. Для 
этих целей используются приборы, называемые фотоэлектроколориметрами. 
Схема однолучевого фотоэлектроколориметра представлена на рис.6. 
Рис.6. Схема однолучевого фотоэлектроколориметра. 
Свет от источника сплошного спектра проходит через оптический фильтр, 
пропускающий излучение лишь определенной длины волны λ. Это монохрома-
тическое излучение сначала проходит через кювету с чистым растворителем, 
попадает на фотоэлемент и с помощью поглощающего оптического клина пока-
зания измерительного прибора устанавливают точно на 100 процентов пропус-
кания. Затем вместо кюветы с растворителем на пути луча помещают кювету с 
исследуемым раствором: - измерительный прибор
сразу
показывает его коэф-
фициент пропускания и оптическую плотность, зная которые можно определить
концентрацию поглощающего вещества в растворе.