Поглощением света называют ослабление интенсивности света при прохождении через любое вещество вследствие превращения световой энергии в другие виды энергии.
Поглощение света подчиняется закону Бугера:
(1)
где k - натуральный показатель поглощения.
Сформулировать закон можно так: ослабление интенсивности dI света слоем вещества при поглощении прямо пропорционально толщине слоя dx и интенсивности света I, падающего на этот слой.
Записав закон в виде
(2)
можно дать другую формулировку.
При прохождении света через слои одинаковой толщины интенсивность его уменьшается на одинаковые доли.
Проинтегрировав (2) и подставив соответствующие пределы, получаем
, где d – толщина слоя (3)
откуда, потенцируя, имеем закон Бугера-Ламберта:
(4)
Если толщина слоя увеличивается в арифметической прогрессии, то интенсивность уменьшается в геометрической прогрессии.
Натуральный показатель поглощения (k) зависит от длины волны света, поэтому закон (4) лучше записать для монохроматического света:
, (5)
где: kl - монохроматический натуральный показатель поглощения
Монохроматический показатель поглощения прямо пропорционален концентрации раствора.
- закон Бера, (6)
где: - натуральный молярный показатель поглощения.
Используя закон (6), можно записать закон Бугера-Ламберта-Бера:
(7)
В лабораторной практике закон Бугера-Ламберта-Бера обычно выражают через показательную функцию с основанием 10:
, (8)
где: - молярный показатель поглощения;
с – концентрация;
d – толщина.
Отношение интенсивности потока, прошедшего через данное тело или раствор, к потоку излучения, упавшего на это тело, называют коэффициентом пропускания (прозрачностью).
Десятичный логарифм величины, обратной коэффициенту пропускания, называется оптической плотностью раствора.
На основе закона Бугера-Ламберта-Бера разработан ряд фотометрических методов по определению концентрации вещества в слабоокрашенном растворе (концентрационная колориметрия).