朗伯比尔定律

朗伯比尔定律

姓名：李一航 学号：1322020112 专业：应用物理学

朗伯比尔定律阐述为：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。

kcd T 1lg I I lg A 0=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛= 式中：0I 和I 分别是入射光和通过样品后的透射光的强度；

A ——吸光度（absorbance ）旧称光密度（optical density ）； C ——样品浓度；

d ——光程，即盛放溶液的液槽的透光厚度；

K ——光被吸收的比例系数；

T ——透射比，即透射光强度如入射光强度之比。

当浓度采用摩尔浓度时，k 为摩尔吸收系数。它与吸收物质的性质及入射光的波长有关。

范围：

（1）入射光为单色平行光且垂直照射；

（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。

偏离原因：

在分光光度分析中，朗伯比尔定律只是一个有限的定律，其成立条件是待测物为均一的稀溶液，气体等，无溶质、溶剂及悬浮物引起的散射；入射光为单色平行光。导致偏离朗伯比尔定律的因素有很多，但基本上可以分为物理和化学两个方面。物理方面主要是由于入射光的单色性不纯造成的；化学方面主要是由于溶液本身的化学变化造成的。

理想状态下吸光度对浓度作图可得一条直线其斜率为 b 但实际情况中常出现所作曲线不呈直线的情况。引起偏离的原因有：光传播过程引起的偏离、仪器测量时误差引起的偏离、由溶液本身的化学反应引起的偏离，这些因素可能导致正偏差或负偏差。

1、光传播过程引起的偏离

在对朗伯比尔定律的偏离中P0 在通过吸收池时其减弱程度只

和介质的性质有关，我们定义含吸光物质的均匀溶液其总折射因子为 ˆ n 则有 ˆn n ik =− 其中 n 为组分的 折射因子 k 为介质的折射因子 均与 P0 的减弱有关，此时比例常数不再是ε而是()222n n +ε

● ，而对朗伯 比尔定 律的偏离正是由于忽略了折射因子的变化，折射因子随浓度 的增大而增大，即产生了()222+n n

的负偏差。因

此，在吸光物质不发生反应的前提下，溶质浓度较高时，所得曲线有明显的负偏差 。

● 2、仪器因素

● 电压变化导致的光源的不稳定和检测器非线性响应均可 能导致偏差的产生 而采用双波长吸光系统可将上述因素的 影响降至最低 。

● 非单色光引起的偏离

● 严格讲，朗伯比尔定律只适用于单色光，但目前用各种方法所得到的入射光实质上都是复合光，因而导致对朗伯比尔定律的偏离。

●

●光栅缝宽对吸光度的影响

●使用紫外光照射时，由吸光光度法所得的光谱通带为1nm ，而

一般的分子吸收带平滑且带宽大于1nm，因此光谱通带对朗伯比尔定律的偏离可忽略，尤其是在最大吸收的情况下测吸光度时影响更小，但当吸收带很窄或在吸收曲线斜率很大处进行测量时对朗伯比尔定律的偏离就很明显了。

●

●由于杂光的波长范围一般在仪器测量极限附近，此时对朗伯比尔

定律产生负偏差，因为可见光源的光谱辐射和检测器对可见光的响应很明显，所以紫外可见光度法在可见光区常出现较严重的杂光问题.

●化学因素产生的影响

●溶液中的吸光物质常因解离、缔合、络合、形成复杂化合物，溶

剂分解而导致偏离朗伯比尔定律，缔合与络合的出现对紫外、可见吸光测量产生重要影响。

●（1）溶剂因素

●由于吸光物质的溶解，其光谱谱带发生偏移，尤其是当溶解

在介电常数很高的溶剂中，虽然这种溶剂效应在红外光谱下比在紫外光谱下更明显，但在紫外分析时仍可能产生很大的偏差。●（2）温度因素

●改变温度会使溶液中电离平衡破坏使谱带产生偏移但在温

度范围变化不大5 的情况下温度因素可忽略。

●光电效应因素

●用一定波长的紫外光照射在荧光物质上，由于发射出荧光而

使透光度变大，溶液由于光电效应产生二向色性，即溶液由于各层浓度的不同而表现出不同颜色的现象,因此产生了对朗伯比尔定律的偏离,但该因素只有在光强度很大时才产生明显影响.