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 ${\displaystyle C}$.