Beer의 법칙은 용액의 광 흡수성이 감쇠 종의 농도와 광학 경로 길이에 직접 비례한다고 말합니다.
독자들을 실망시키지 말고 Beer의 법칙은 토요일 밤 음료와는 아무런 관련이 없습니다. 실제로 맥주와 같은 솔루션을 통과 할 때 빛의 강도 감소와 관련이 있습니다.
우리가 솔루션을 통해 빛의 빔을 지시 할 때 그 강도가 사라지는 것은 일반적인 관찰입니다. 예를 들어, 아이들로서, 우리가 우유 나 주스 한 잔을 통해 레이저 조명이나 손전등을 지시 할 때, 우리는 유리의 반대편에 빛이 나오는 것을 거의 볼 수 없었습니다. 이것의 자연적으로 관찰 된 또 다른 예는 대기를 통한 태양 복사 (빛)의 전송입니다. 태양에 의해 방출되는 태양 복사의 강도는 지구 대기를 통과함에 따라 약해집니다. 이는 우리에게 좋은 소식입니다!
용액 입자가 그것의 일부를 흡수하기 때문에 방사선의 강도는 감소하여 일부 부분 만 통과 할 수 있습니다. 맥주의 법칙은 솔루션의 빛 흡수와 그 속성 사이의 관계를 만듭니다.
용액 입자는 입사광의 일부를 흡수하고 일부 부품 만 통과 할 수 있습니다.
맥주의 법률의 역사
법은 이름으로 '맥주'를 가질 수 있지만 실제로는 피에르 부고어 (Pierre Bouguer) 가이 법의 핵심 부분을 발견하게 된 것은 적포도주였습니다. 프랑스 수학자 인 피에르 부고어 (Pierre Bouguer)는 1729 년 포르투갈 앨런 테호 (Alentejo)에서 휴가를 마치고 맥주의 절반을 올렸을 때 레드 와인을 마시고있었습니다. 그러나 요한 하인리히 램버트
Lambert는 그의 저서 Photometria에서 샘플의 광 흡광도가 빛이 통과하는 샘플 (용액)의 길이 또는 두께에 직접 비례한다고 밝혔다. 120 년이 지난 1852 년에 August Beer는 빛의 강도 감소와의 또 다른 관계를 발견했습니다. 그는“용액 또는 용액의 흡수에 의해 흡수되는 빛의 양은 그 농도에 직접 비례한다”고 말했다.
Beer Lambert Law 및 그 공식
맥주의 법칙은 솔루션의 흡광도와 농도 사이의 관계 일뿐입니다. Beer 's Law &Lambert의 법칙 인 두 가지 법칙은 농도와 경로 길이 (샘플의 두께)에 대한 솔루션의 흡광도 사이에 공통된 관계를 제공합니다. 그러므로 법을 Beer-Lambert Law, Lambert-Beer Law 또는 Beer-Lambert-Bouguer Law라고합니다. 그러나 단순성을 위해서는 종종 맥주의 법칙이라고 불립니다.
Beer-Lambert Law는 다음과 같이 말합니다. 용액의 흡광도는 샘플의 경로 길이 및 용액에서 감쇠 종의 농도에 직접 비례합니다. .
( 참고 : 감쇠는 매체를 통과 할 때 흐름 강도의 점진적인 손실에 대한 과학적 용어입니다.)
더 간단한 단어에서 용액의 농도와 경로 길이가 증가함에 따라 입사광의 흡수도 증가합니다.
법은 수학적으로 다음과 같이 표현됩니다
a p l c
여기서, a는 물질의 흡광도이고, l은 경로 길이이고, c는 용액에서 감쇠 종의 농도를 나타낸다.
.비례 부호를 제거하면 방정식에 어금니 감쇠 상수 또는 흡수성이라는 상수 항이 도입됩니다.
흡수성은 무언가 (화학 종)가 에너지 (방사선)를 흡수하는 정도로 정의되며 그리스 문자 ε.
를 사용하여 표현됩니다.전송 측면에서 맥주 램버트 법률
용액을 통해 지시되는 빛의 광선은 상당히 많은 광학 현상을 겪을 수 있습니다. 여기에는 반사, 굴절, 산란, 간섭 및 흡수가 포함됩니다. 그러나 훨씬 더 자주, 빛의 강도는 무언가를 통과 할 때 줄어 듭니다. 입사상 빔의 강도를 I0으로하고 다른 쪽에서 I와 같이 나오는 강도를 가정 해 봅시다. 그런 다음 빛의 강도 감소는 다음과 같이 주어집니다.
.ΔI =i0 - i
여기서 Δi는 빛의 강도의 감소입니다.
광의 강도는 농도 C 및 길이/두께 l의 용액을 통과함에 따라 I0에서 I로 감소합니다. (사진 크레딧 :Petrroudny43/ Shutterstock)
Beer의 법칙을 위해 빛이 흡수를 거치고 다른 광학 사건은 없다고 가정 해 봅시다. ΔI의 값은 용액에 의해 흡수되는 빛의 양과 같습니다 (ΔI =I 흡수). 실제로, 흡수 된 빛의 양은 두 가지 다른 용액을 통해 빛을 전달함으로써 계산됩니다. 하나는 용매와 용액 (용질 종)가 포함 된 다른 용액을 포함하는 것입니다.
i와 i0의 값은 전송이라는 또 다른 중요한 용어를 찾는 데 도움이됩니다. 우리는 투과율을 (i) 그에 따른 양 (i0)과 비교하여 객체에 의해 전송 된 광의 양으로 정의한다. 수학적으로, 투과 (t)는 다음과 같이 표현된다 :
한편, 물체의 흡광도 (a)는 입사광 (i0)의 전송 된 광 (i)의 강도의 비율 로그로 정의된다.
로 제공됩니다
흡광도와 투과율의 방정식을 결합하면 다음과 같이합니다.
따라서, 종의 흡광도는 전달의 음의 로그 (a =-log t)와 동일하다. Beer-Lambert 법률은 전송 측면에서 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
맥주의 법칙을 설명하는 성명서는 다음과 같이 수정할 수 있습니다.‘솔루션을 통해 전송되는 빛의 양은 농도와 경로 길이의 산물이 일정하게 유지되면 일정하게 유지됩니다.’
방정식 A =εlc 및 t =10-εlc는 용액에 그 안에 존재하는 하나의 감쇠 종을 가질 때 적용 할 수 있습니다. 용액에서 감쇠 종의 수인 N에 대한보다 일반화 된 공식은 다음과 같이 제공됩니다.
결론
맥주의 법칙은 주로 분광 광도계 분야와 파도 광학 연구 분야에서 응용을 발견합니다. 분광 광도계는 용액을 통해 알려진 파장의 자외선 또는 적외선의 빔을 전달하는 것을 포함한다. 그런 다음 용액에 의해 흡수되고 전달되는 빛의 양은 분광계 또는 색소계라는 기기를 사용하여 측정됩니다. 분광 광도계는 샘플이 제한된 양으로 이용 가능하므로 생화학 적 화합물의 시험에서 중요하다는 것을 알게되므로 비파괴 기술을 사용하는 것이 필수적입니다.
그러나 맥주의 법칙은 특정 조건에서만 작동합니다. 맥주의 법칙이 따르지 않는 조건은 다음과 같습니다. 입사 방사선이 단색 (단일 파장)이 아닌 경우, 각 사고 방사선이 동일한 광학 길이를 가로 지르지 않고 더 높은 농도 솔루션의 경우
맥주의 법칙은 맥주에 유효합니까? 글쎄, 이제 당신은 법에 관한 모든 것을 알았으니 다음에 주말 맥주를 위해 친구들과 외출 할 때 다음에 스스로를 찾지 않겠습니까?
