Determinarea coeficientului de absorbție și formula
Lampa val care trece prin conținutul energiei petrecut în excitație de electroni. O parte din energie este returnat sub formă de radiație a undelor secundare, care generează electroni. energia fragmentar este transformată în energie cinetică a atomilor, adică energia internă a substanței. Din cele de mai sus se poate trage concluzia că lumina scade în intensitate pe măsură ce trece printr-o substanță, sau lumina în materialul este absorbit.
Empiric, sa constatat că intensitatea luminii monocromatice care trece prin materialul scade în modul următor:
în care - incidentul intensitatea luminii asupra stratului absorbant, - grosimea stratului; - coeficientul de absorbție. Ecuația (1) se numește legea Bugera.
coeficientul de absorbție () se numește cantitatea fizică dependentă de proprietățile materiei absorbante, egal cu grosimea stratului invers (), trecerea care intensitatea luminii scade în timp e.
Pentru unele substanțe coeficientul de absorbție nu depinde de intensitatea luminii. Cu toate acestea, există medii în care legea Bouger este rupt, și există o relație (I). Pentru a explica comportamentul acestor substanțe nu trebuie sa lipseasca proprietatile cuantice ale luminii. Aceasta depinde de lungimea de undă () de lumină. Dependența coeficientului de absorbție a lungimii de undă (frecvența) se numește spectru de absorbție a luminii substanței. În esență, atomii (molecule) care puține interacționează între ele (de exemplu, se diluează cu gaz) a coeficientului de absorbție pentru cele mai multe lungimi de undă este aproape egală cu zero, doar în regiunile înguste ale spectrului prezintă vârfuri ascuțite. Aceste maxime corespund frecvențelor de rezonanță ale oscilațiile electronilor din interiorul atomilor.
Gaze sub presiune înaltă, lichide și solide da benzii de absorbție largă. Benzile de absorbție îmbunătățite - rezultatul creșterii atomilor de interacțiune.
Metalele sunt aproape opace la lumina pentru care m -1. metale opacitate pentru lumină, deoarece există electroni liberi în metal. Ele sunt sub acțiunea câmpului electric al undei de lumină începe să se miște, se schimbă rapid curenții din metal, care provoacă generarea de căldură. lumina energia valurilor scade rapid, se deplasează în energia interioară a metalului.
Coeficientul de absorbție poate indica în mod diferit, de multe ori găsit notația. Indicele accentuează dependența puternică a coeficientului de absorbție pe frecvența (lungime de undă) de lumină.
Legea lui Beer
În cazul soluțiilor slabe cu un solvent care nu absoarbe lumina, coeficientul de absorbție este proporțională cu concentrația:
unde C - concentrație - factor de proporționalitate care depinde de frecvența luminii și proprietățile moleculelor de solut.
Legea lui Beer este aplicat restrictiv. Aceasta se realizează de obicei la concentrații mici, în care interacțiunile moleculare pot fi considerate nesemnificative.
Pentru substanțele care fac obiectul legii Bouger Beer lege poate fi transformata in forma:
Această lege (3) se numește legea Lambert - Bouger - Bere. Este folosit pentru determinarea concentrației substanțelor prin măsurători de absorbție a luminii a soluției.
Coeficientul de absorbție Unități de
Unitatea de bază de măsurare a coeficientului de absorbție a luminii în unități SI este:
Exemple de rezolvare a problemelor
Pe calea razei de lumină este amplasată o barieră, care reduce intensitatea luminii. Coeficientul de absorbție al 0.5m-1. De câte ori intensitatea luminii va fi redusă, în cazul în care trece grosimea stratului de 5,44 m?
Baza pentru rezolvarea problemei poate fi legea Bugera:
Este necesar să se găsească raportul ::
Acesta a scăzut cu 14, 88 de ori.
Găsiți coeficientul de absorbție a mediului, în cazul în care unda de lumina este incidență alternativ pe cele două plăci, în care grosimea plăcii, a doua. După trecerea primei intensitatea luminii pe plachetă este redusă%, după ce trece prin a doua la 0,5% din intensitatea inițială. Să presupunem că lumina este incidență perpendicular pe plăcile (Fig.1).
Pentru a rezolva problema folosind legea Bugera:
Pentru val de lumina care a trecut prin prima foaie, obținem:
Pentru val de lumină, care a trecut prin cea de a doua placă, avem:
În conformitate cu termenii problemei, vom scrie:
Luând în considerare formula (2.2) și (2.3) obținem relația:
Logaritmul e de bază (2.6), avem:
expresii Apoi, când înregistrați (2,4) și (2,5), coeficientul de absorbție dorit este egal cu: