Legea de absorbtie a luminii

Legea de absorbtie a luminii

La trecerea printr-un mediu material, intensitatea luminii scade din cauza absorbtiei. Absorbtia este mai puternica pentru anumite valori ale lungimii de unda , fiind o caracteristica a substantei date.

Scaderea intensitatii luminii dI intr-un strat de grosime dx va fi proportionala cu:

- dI = 'Icdx      (3.15)

unde: ' = coeficient molar de absorbtie;

c = concentratia molara a solutiei.

Separand variabilele si integrand ecuatia (3.15) intre limitele I₀ si I, respectiv 0 si x, se obtine :

(3.16)

Rezulta:

(3.17)

respectiv

(3.18)

unde: = intensitatea luminii incidente;

I = intensitatea luminii transmise;

= coeficient molar de extinctie;

E = extinctie (densitate optica, absorbanta).

Relatia (3.18) se numeste legea Lambert-Beer si poate fi scrisa si sub forma:

I = ∙ 10^{- cx} (3.19)

Raportul se numeste transmitanta (T). Intre extinctie si transmitanta exista relatia:

(3.20)

Pentru a se respecta legea lui Lambert-Beer, trebuie ca determinarile sa se faca la lungime de unda constanta deoarece este dependent de aceasta, iar moleculele substantelor sa nu sufere modificari structurale in solutie prin disociere sau asociere.

Caracterizarea fotocolorimetrica a unei substante colorate cuprinde doua aspecte: calitativ si cantitativ.

Caracterizarea fotocolorimetrica calitativa consta in trasarea spectrului de absorbtie care reprezinta graficul: E=f(

Caracterizarea cantitativa consta in trasarea curbei de etalonare care reprezinta graficul E=f(c) la lungimea de unda unde absoarbe substanta. Se foloseste un aparat numit spectrofotometru.

Cand se variaza grosimea stratului de solutie si concentratia in mod comparativ la doua solutii de aceeasi natura ( ) pana la atingerea momentului de egala intensitate luminoasa, se poate utiliza relatia (3.18) la determinarea colorimetrica a concentratiilor cu ajutorul aparatului numit colorimetru, compararea facandu-se cu ochiul liber.

In acest caz, E₁ = E₂ si . Rezulta:

c₁x₁ = c₂x₂      (3.21)

Daca una din solutii este de concentratie cunoscuta c₁(etalon), prin masurarea celor doua grosimi x₁ si x₂, se determina concentratia necunoscuta c₂:

(3.22)