吸光-01

吸光とは?

吸光とはどのような現象を言うのでしょう?
それは,
 ある波長の光がある物質の溶液層を通過する間に,その強さがI0(入射光の強さ)からI(透過光の強さ)に変化することを言います.
このサイトでは,ある物質とは濃度cの溶液のことを示します.

 

透過率とは?

透過率とは,
 光の強さがI0(入射光の強さ)からI(透過光の強さ)に変化するときの割合
を言います.つまり,

\(\Large t \ = \ \frac{I(x)}{I_0} \)

となります.ここでxとは溶液層の厚みを示します.

では,厚みが変わると透過率はどう変化するでしょうか?
例えば,
 90%の透過率の試料の厚みを倍にした場合,透過率は80%でしょうか?
違います!その場合,10倍にしたら透過率は0となってしまいます.(50%の透過率の場合,2枚で0%).

考え方は,
 厚みが倍=元の厚みを2枚分通過する
と考えれば良いので,
 1枚め:90%
 2枚め:90%✕90%=81%
となるのです.つまり,
 べき乗で効いてくる
のです.このことは後で述べますが,濃度にも言えます.

 

吸光度(A, abs : absorbance),光学密度(O.D. : optical density)

吸光度,A,は以下の式で定義されます.

\(\Large A \ = \ - log \ t = -log \frac{I(x)}{I_0} \)

ここでのlogは常用対数(10の何乗)です.

透過率と溶液の濃度,溶液の厚み,溶液固有の性質は以下の関係式で表すことができます.

\(\Large t = \frac{I(x)}{I_0} = 10^{-A} \)

\(\Large A = \varepsilon \ c \ x \)

ここで,
 ε : モル分子吸光係数 (1/M 1/cm)
 c : 溶液の濃度 (M)
 x : 溶液の厚み (cm)
です.

この式は,ランベルト・ベールの法則,と呼ばれています.

このように,透過率と溶液の厚み,濃度との関係は比例ではなくべき乗で効いています.

ではどのようにしてこの式を導出するのでしょうか?次ページに説明します.

 

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