噶米朗伯-比尔定律的偏离及理论解释
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伯(Lambert)定律阐述为:光被透明介质吸收的比例与入射光的强度无关;在光程上每等厚层介质吸收相同比例值的光。
目录编辑本段定义朗伯比尔定律又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律(Bouguer–Lambert–Beer law),是光吸收的基本定律,适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。
比尔-朗伯定律是吸光光度法、比色分析法和光电比色法的定量基础。
光被吸收的量正比于光程中产生光吸收的分子数目。
公式及参数意义log( Io/I)= εCl (1—4)公式中Io和I分别为入射光及通过样品后的透射光强度;log(Io/I)称为吸光度(ab—sorbance)旧称光密度(optical density);C为样品浓度;l为光程;ε为光被吸收的比例系数。
当浓度采用摩尔浓度时,ε为摩尔吸收系数。
它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。
当产生紫外吸收的物质为未知物时,其吸收强度可用表示:(1—5)公式中C为lOOml溶液中溶质的克数;b为光程,以厘米为单位;A为该溶液产生的紫外吸收;表示lcm光程且该物质浓度为lg/lOOmL时产生的吸收。
朗伯—比尔定律数学表达式A=lg(1/T)=Kbc(A为吸光度,T为透射比,是透射光强度比上入射光强度c为吸光物质的浓度b 为吸收层厚度)物理意义当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,与其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比.朗伯-比耳定律成立的前提(1) 入射光为平行单色光且垂直照射.(2) 吸光物质为均匀非散射体系.(3) 吸光质点之间无相互作用.(4) 辐射与物质之间的作用仅限于光吸收,无荧光和光化学现象发生.比尔-朗伯定律维基百科,自由的百科全书(重定向自比尔-朗伯定律)比尔-朗伯定律(Beer–Lambert law),又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律(Bouguer–Lambert–Beer law),是光吸收的基本定律,适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。
伯(Lambert)定律阐述为:光被透明介质吸收的比例与入射光的强度无关;在光程上每等厚层介质吸收相同比例值的光。
目录编辑本段定义朗伯比尔定律又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律(Bouguer–Lambert–Beer law),是光吸收的基本定律,适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。
比尔-朗伯定律是吸光光度法、比色分析法和光电比色法的定量基础。
光被吸收的量正比于光程中产生光吸收的分子数目。
公式及参数意义log( Io/I)= εCl (1—4)公式中Io和I分别为入射光及通过样品后的透射光强度;log(Io/I)称为吸光度(ab—sorbance)旧称光密度(optical density);C为样品浓度;l为光程;ε为光被吸收的比例系数。
当浓度采用摩尔浓度时,ε为摩尔吸收系数。
它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。
当产生紫外吸收的物质为未知物时,其吸收强度可用表示:(1—5)公式中C为lOOml溶液中溶质的克数;b为光程,以厘米为单位;A为该溶液产生的紫外吸收;表示lcm光程且该物质浓度为lg/lOOmL时产生的吸收。
朗伯—比尔定律数学表达式A=lg(1/T)=Kbc(A为吸光度,T为透射比,是透射光强度比上入射光强度c为吸光物质的浓度b 为吸收层厚度)物理意义当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,与其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比.朗伯-比耳定律成立的前提(1) 入射光为平行单色光且垂直照射.(2) 吸光物质为均匀非散射体系.(3) 吸光质点之间无相互作用.(4) 辐射与物质之间的作用仅限于光吸收,无荧光和光化学现象发生.比尔-朗伯定律维基百科,自由的百科全书(重定向自比尔-朗伯定律)比尔-朗伯定律(Beer–Lambert law),又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律(Bouguer–Lambert–Beer law),是光吸收的基本定律,适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。
伯(Lambert)定律阐述为:光被透明介质吸收的比例与入射光的强度无关;在光程上每等厚层介质吸收相同比例值的光。
目录定义朗伯比尔定律又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律(Bouguer–Lambert–Beer law),是吸收的基本定律,适用于所有的和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。
比尔-朗伯定律是、比色分析法和的定量基础。
光被吸收的量正比于光程中产生光吸收的分子数目。
公式及参数意义log( Io/I)= εCl (1—4)公式中Io和I分别为入射光及通过样品后的强度;log(Io/I)称为(ab—sorbance)旧称光密度(optical density);C为样品浓度;l为;ε为光被吸收的比例系数。
当浓度采用浓度时,ε为摩尔吸收系数。
它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。
当产生紫外吸收的物质为未知物时,其吸收强度可用表示:(1—5)公式中C为lOOml溶液中溶质的克数;b为光程,以厘米为单位;A为该溶液产生的紫外吸收;表示lcm光程且该物质浓度为lg/lOOmL时产生的吸收。
朗伯—比尔定律数学表达式A=lg(1/T)=Kbc(A为吸光度,T为透射比,是透射光强度比上入射光强度c为吸光物质的浓度b 为吸收层厚度)物理意义当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,与其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比.朗伯-比耳定律成立的前提(1) 入射光为平行单色光且垂直照射.(2) 吸光物质为均匀非散射体系.(3) 吸光质点之间无相互作用.(4) 辐射与物质之间的作用仅限于光吸收,无荧光和光化学现象发生.比尔-朗伯定律维基百科,自由的百科全书(重定向自)比尔-朗伯定律(Beer–Lambert law),又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律(Bouguer–Lambert–Beer law),是吸收的基本定律,适用于所有的和所有的物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。
一、朗伯-比尔定律1、推导当一束单色光垂直射到均匀的溶液时,一部分被器皿表面反射,一部分被溶液中的吸光质点吸收,一部分透过溶液。
设入射的单色光强度为I0。
,反射光强度I r。
吸收光强度为I a,透过光强度为I t,则它们之间的关系为I0 = I r + I a + I t当入射光垂直于介质表面射入,I r很小,(约为入射光强度的4%),又由于进行光度分析时,都采用同质料、同厚度的吸收池盛试液和空白溶液,然后让强度同为I0的单色光分别通过这两个吸收池,再测量其透过光的强度。
此时Ir基本上是不变的,且其影响可以抵消。
故上式可简化为:I0 = I r + I t单色光通过溶液时,光的强度减弱的主要原因是溶液中的吸光质点吸收了一部分光能。
图8-3 单色光通过溶液示意图如上图所示,当一束强度为I0的平行单色光垂直照射到长度为b的液层时,由于溶液中吸光质点的吸收,通过溶液后光的强度减为I,如将液层分为厚度为无限小的相等薄层db,设其截面积为S,则每一薄层的体积为dV,即Sdb,又设此薄层溶液中吸光质点数为dn,照射到薄层溶液上的光强度为I b,光通过薄层溶液后,强度减弱dl b,则dl b与dn成正比,也与I b成正比,即-dl b = K · l b · dn (1)负是表示光温度减弱,K 为比例常数。
设吸光物质浓度为C,则上述薄层溶液中的吸光质点数dn为:dn = K2 . C .dV = K2 . C . S . db (2)K2与所取浓度、面积及长度的单位有关,式中S为光束截面积,对一定仪器为定值。
将式(2)带入式(1)中,合并常数项,得到-dI b = K1 . I b. K2 . C . S . db-dI b = K3 . I b . C . dbK3 = K1 . K2 . S这个关系式称为光吸收定律或比耳定律的数学表达式。
lgI0/I称为吸光度,用符号A表示,其物理意义表示有色溶液吸收单色入射光的程度。
朗伯- 比尔定律摘要:一、朗伯-比尔定律的概念及意义二、朗伯-比尔定律的数学表达式三、朗伯-比尔定律的应用领域四、影响朗伯-比尔定律的因素五、朗伯-比尔定律在实际生活中的应用案例正文:朗伯-比尔定律(Lambert-Beer law)是一种描述物质在溶液中吸光度与浓度、厚度以及溶液对该光线的吸收波长之间关系的定律。
该定律在光学、环境科学、化学、生物学等领域具有广泛的应用。
一、朗伯-比尔定律的概念及意义朗伯-比尔定律是由约翰·亨利·朗伯(John Herschel)在1852年提出的。
它指出,在一定条件下,物质对某一波长光的吸收程度与该物质的浓度成正比,与溶液的厚度成反比。
这意味着,通过测量物质溶液在特定波长下的吸光度,我们可以推断出溶液中物质的浓度。
二、朗伯-比尔定律的数学表达式朗伯-比尔定律的数学表达式为:A = eb*l*C其中,A 表示吸光度,eb 表示摩尔吸光系数(单位:L/mol·cm),l 表示溶液厚度(单位:cm),C 表示溶液浓度(单位:mol/L)。
三、朗伯-比尔定律的应用领域朗伯-比尔定律在许多领域都有广泛的应用,如化学分析、环境监测、生物医学检测等。
通过测量物质溶液在特定波长下的吸光度,可以快速、准确地测定物质的浓度,从而为各种研究和实际应用提供数据支持。
四、影响朗伯-比尔定律的因素虽然朗伯-比尔定律提供了一种简单、快捷的测量方法,但在实际应用中,一些因素可能会影响到测量结果。
这些因素包括:溶液的温度、溶液的酸碱性、溶剂的种类、测量仪器的精度等。
因此,在应用朗伯-比尔定律进行测量时,需要注意这些因素的影响,并进行相应的校正。
五、朗伯-比尔定律在实际生活中的应用案例在日常生活中,朗伯-比尔定律也有很多实际应用。
例如,在酒类生产中,通过测量酒液对特定波长光的吸光度,可以了解酒中的糖分含量;在医学检测中,通过测量血液或尿液对特定波长光的吸光度,可以快速检测出患者是否患有某些疾病。
比色分析的基本原理(朗伯-比尔定律,吸光度,消光度,吸光系数)( 关键词:比色分析,吸光光度法,光电比色法,分光光度法,朗伯-比尔定律,吸光度,消光度,吸光系数)比色分析是基于溶液对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法,又称吸光光度法。
有色物质溶液的颜色与其浓度有关。
溶液的浓度越大,颜色越深。
利用光学比较溶液颜色的深度,可以测定溶液的浓度。
根据吸收光的波长范围不同以及所使用的仪器精密程度,可分为光电比色法和分光光度法等。
比色分析具有简单、快速、灵敏度高等特点,广泛应用于微量组分的测定。
通常中测定含量在10-1~10-4mg·L-1的痕量组分。
比色分析如同其他仪器分析一样,也具有相对误差较大(一般为1%~5%)的缺点。
但对于微量组分测定来说,由于绝对误差很小,测定结果也是令人满意的。
在现代仪器分析中,有60%左右采用或部分采用了这种分析方法。
在医学学科中,比色分析也被广泛应用于药物分析、卫生分析、生化分析等方面。
一、物质的颜色和光的关系光是一种电磁波。
自然是由不同波长(400~700nm)的电磁波按一定比例组成的混合光,通过棱镜可分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色相连续的可见光谱。
如把两种光以适当比例混合而产生白光感觉时,则这两种光的颜色互为补色。
图8-1中处于同一直线关系的两种色光(如绿与紫、黄与蓝)互为补色。
当白光通过溶液时,如果溶液对各种波长的光都不吸收,溶液就没有颜色。
如果溶液吸收了其中一部分波长的光,则溶液就蜈现透过溶液后剩余部分光的颜色。
例如,我们看到KMnO4溶液在白光下呈紫红色,就是因为白光透过溶液时,绿色光大部分被吸收,而其他各色都能透过。
在透过的光中除紫红色外都能两两互补成白色,所以KMnO4溶液呈现紫红色。
有色溶液的颜色是被吸溶液能吸收黄色光,所以溶液呈蓝色。
由此可见,同理,CuSO4收光颜色的补色。
吸收越多,则补色的颜色越深。
比较溶液颜色的深度,实质上就是比较溶液对它所吸收光的吸收程度。
朗伯比尔定律原理嘿,朋友们!今天咱来聊聊朗伯比尔定律原理。
这玩意儿啊,就像是一把神奇的钥匙,能打开好多科学奥秘的大门呢!你看啊,这朗伯比尔定律原理就好像是我们生活中的一个小魔法。
比如说,我们在大晴天走在路上,阳光直直地照下来,有些地方亮堂堂的,有些地方却比较暗,这其实就和朗伯比尔定律有点关系呢!它说的就是物质对光的吸收程度和很多因素有关。
就好像我们去超市买东西,不同的东西有不同的价格,而这里呢,不同的物质对光的吸收能力也是不一样的。
有的物质就像个“大胃王”,能把光吃得多多的;而有的物质就比较“挑食”,对光不怎么感兴趣。
想象一下,光就像一群小精灵,它们欢快地跑着,遇到不同的物质,有的被热情地挽留,有的则轻松地穿过去了。
这是不是很有意思?我们在实验室里做实验的时候,经常会用到这个定律呢。
通过它,我们可以知道某种溶液里到底有多少我们想要研究的物质。
就好比我们要在一堆糖果里找出特定口味的糖果,朗伯比尔定律就帮我们找到了方法。
而且啊,这个定律还特别靠谱。
它就像我们的老朋友,每次都能给我们准确的答案。
不像有些不靠谱的家伙,一会儿这样一会儿那样。
你说,要是没有朗伯比尔定律,我们得走多少弯路啊!好多科学研究可能就会变得困难重重,就像在黑暗中摸索一样。
但有了它,就像是有了一盏明灯,照亮我们前进的道路。
这朗伯比尔定律原理可真是个宝贝啊!它在化学、物理、生物等好多领域都发挥着重要的作用。
它让我们能更深入地了解物质的性质,能让我们做出更准确的判断和实验。
所以啊,朋友们,可别小看了这个朗伯比尔定律原理。
它虽然看起来不起眼,但却有着大大的能量呢!它就像一个隐藏在科学世界里的小惊喜,等待着我们去发现和利用。
让我们一起好好利用这个神奇的定律,去探索更多的科学奥秘吧!总之,朗伯比尔定律原理真的是非常非常重要啊!原创不易,请尊重原创,谢谢!。
郎伯-比尔定律为UV-Vis定量的基本公式,适用的前提是:1.入射光为单色平行光,2.吸收发生在均匀介质中,3.吸收物质及溶剂互不作用。
干扰因素包括:杂散光或复合光引起的负偏移,非平行光引起的正偏移,化学因素引起的偏移等。
另外该定律推导时未考虑反射分数的影响,因此在浓溶液及混浊液中也有偏离。
杂散光引起的误差:杂散光对吸光度的测定引起负偏移,且在吸光度愈大时愈明显。
另外,对仪器输出的边缘波长来说,单色器的透射率、光源光强和接收器的灵敏度都是比较低的,这时杂散光影响就更为明显,所以在紫外分光光度计中,首先应该检查200~220 nm处的杂散光。
由于杂散光强度在边缘波段较大,因此在波长小于220 nm进行紫外分光光度,测定时,常出现一种假峰,其原因,主要是样品随波长变短而吸收增大,可是由于杂散光在短波时急剧增大,因而使原来逐渐增大的吸收反而变小,就会出现不应有的“假峰”。
杂散光产生的原因:杂散光有两种,一种是杂散光的波长与测量波长相同,它是由于测量波长因种种原因偏离正常光路,在不通过样品的情况下,就直接射到光电接收器上。
引起这种杂光的原因是由于光学、机械零件包括样品本身的反射和散射所引起。
这种杂散光可以通过一个对测定波长不透明的样品来检查。
当发现放在试样池中的不透明样品的透光率不为零时,说明仪器中有上述杂光存在。
但当光度存在零位误差时,可能令造成混淆,如果在不透明的样品上涂上白色,则可增强样品本身反射和散射的效果,以提高测量灵敏度。
第二种杂散光是由光学系统中的缺陷所引起,如不必要的反射面、光束孔径不匹配、灰尘的散射、光学表面的擦痕、光学系统的象差、不均匀色散等都会降低光线的单色性,使杂光增加。
仪器光源系统设计不良、机械零部件加工不良、位置错移、仪器内壁防眩黑漆脱落等等也是造成杂散光的原因。
通常所指的杂散光是上述的第二种。
使用过程中减小杂散光的方法:(1 )因光学零件表面沾污、积尘而使杂散光增大,则可用清洁的软毛刷或吹气球除去积尘,或经脱脂的软布和纯净的溶剂(如乙醚:酒精=2 :1的混合液) ,小心地擦试光学零件(不包括反光镜)表面。
(2 )如果是由于光学零部件(如棱镜、通光窗口等)表面潮解发毛,或由于反射镜面失泽甚至膜层破坏而使杂散光增大,则必须重新抛光或重新镀膜或者更换光学零件。
(3 )如果光学零件受震后松动、移位、光束不能准确行进(偏离正常光路光束被切割或射到非工作表面等)。
则必须仔细调节光源和反射镜,使它们重新回到正常工作位置。
为了防止仪器杂散光增大,在日常工作中应经常注意保护仪器,特别是防尘和防潮,防沾染,所以不要轻易打开单色器和光度计部分的封盖板,不能用手直接触摸光学零件表面。
吸收定律是一个有限的定律
最近看到一个帖子,问吸光度指标在多少范围好?简单地说,吸光度A 在0.2—1.4范围内和浓度C之间的线性关系较好。
浓度越高误差越大。
原因是多方面的。
1. 吸收定律基本性质的限制
A=abC 这是朗伯—比耳定律。
其中比耳定律部分表示吸光度(A)和浓度(C)之间呈线性关系。
但这只适用于稀溶液时才成立。
在高浓度时吸收成分之间的平均距离缩小,临近质点间电荷分布互相受到影响,同时改变了他们对特定辐射的吸收能力。
此现象使得A—C的线性关系发生偏差。
浓度越高,偏差越大。
此外,定律的偏差还与溶液的折射率有关。
溶液的吸光系数a和折射率有一定的函数关系,而折射率是随浓度变化的。
这是偏差造成的另一原因。
当然,采用适当的方式仍可在高浓度时进行定量分析,如差示光度法等。
2. 实际条件的偏离
吸收定律有四个隐含的假设。
1),光和被测成分之间的相互作用只是光被成分吸收。
2),采用“单色光”。
3),吸收成分相互无关,而不论数量和种类。
4),吸光要限于同样的光程和横断面。
实际情况并不是这样,四个假设均会出现偏差。
1).荧光,磷光和散射都会引起不同程度的“非真”吸收。
荧光,磷光可以加适当的滤光片滤除。
而散射的问题就比较复杂,不容忽视。
2).所有的单色器均不能输出真正的单色光,只是宽窄不同。
所以对吸收的影响也不同。
此外,不同的物质其吸收峰宽度是不同的。
因此仪器的光谱带宽亦成为分析工作者十分重视的一项指标。
3).不同组分的物质同时出现在被测溶液中的情况是十分普遍的。
当浓度
增大时往往产生某些附加效应,如凝聚,聚合,水解等,从而影响物质的吸光效应。
4).光程的不一致性是引起吸光度偏差的另一原因。
多数仪器通过样品池的光是不平行的。
而为了得到足够光强,光束必须有一定孔径角。
计算证明,入射孔径角为10度时,即会产生0.3%的吸收误差。
此外,池壁的平行度,光洁度,光的内反射,干涉等都可能引起不同程度的吸光度偏离。
3.测试过程中产生误差
采用分光光度法进行定量分析的过程中,均可能产生化学的误差,仪器的误差以及人为的误差。
有经验的分析工作者都会采取相应的措施,以减少这些误差。
这里不再过多的累述。
总之,光度法测量样品浓度会随浓度的增大而出现线性偏差,绝大多数是向下偏离。
因此采用一组标准浓度溶液作出二次标准曲线,以此标准曲线对照测出样品浓度的方法,即可较好地减少测量偏差。