2. Закон поглощения в интегральной форме.

Этот закон выводится из дифференциальной формы закона.

1. dФ_x = -k·Ф_x·dx

2. Разделим переменные:

dФ_x / Ф_x = -k·dx

3. Проинтегрируем обе части равенства:

Лучистый поток в пределах от «Ф₀» до «Ф_l».

Толщина слоя в пределах от «0» до «l»

- интегральная форма закона Бугера – Ламберта

Лучистый поток на выходе пропорционален лучистому потоку на входе и убывает по закону экспоненциальной функции.

Графическая интерпретация закона:

При увеличении толщины слоя L поглощение быстро возрастает, причем скорость этого возрастания пропорциональна показателю поглощения k.

k₁ > k₂

Максимальное значение «k» определяет избирательность поглощения различными веществами определенных длин волн.

Избирательным поглощением обладают все вещества.

Например: резкий «max» поглощения для кожи человека лежит в пределах длин волн около 300 нм (УФ-область) . Эта область обладает лечебным свойством. Эту область сильно поглощает так же оконное стекло, но плохо поглощает кварцевое и увиолевое стекла - поэтому их используют в медицинских ртутно - кварцевых лампах.

III. Зависимость показателя поглощения от концентрации (правило Бера). Закон Бугера - Ламберта - Бера.

Когда свет поглощается молекулами вещества, растворенного в практически непоглощающем растворителе, то «k_λ» оказывается прямо пропорционален концентрации раствора «С».

k_λ ~ с — правило Бера.

x_λ - коэффициент поглощения, не зависит от концентрации «с» и характерен для молекул поглощающего вещества. Для практических целей закон будет иметь вид:

- закон Бугера-Ламберта-Бера.

Но этой математической формулой закона пользоваться неудобно. Поэтому экспоненту «е» заменяют на число «10»

Заменим 0,43 ·х_λ на х^' -приведённый коэффициент поглощения. Тогда закон Бугера-Ламберта-Бера будет иметь вид:

Оптическая плотность. Ее характеристика.

При практическом использовании формула закона Б-Л-Б неудобна, т.к. зависимость между «Ф_l» и «С» - нелинейная. Для вычисления линейной зависимости ввели оптическую плотность «D» .

«D - это десятичный логарифм отношения неослабленного лучистого потока Ф₀ к лучистому потоку, прошедшему через среду Ф_l.

Проведем логарифмирование:

Т.о.

т.е между оптической плотностью «D» и концентрацией вещества «С» существует линейная зависимость.

Вывод: пользование на практике этой величиной очень облегчает расчеты, т.к. заменяет сложную в расчетах показательную функцию на более простую.

Пример: при D = 2  lg(Ф₀/Ф_l)=2  Ф₀/Ф_l =10²  Ф_l = Ф₀/100

т.е слой единичной толщины при D = 2 ослабляет интенсивность лучистого

потока в 100 раз.

IV. Основные фотометрические методы и их характеристика.

В медицине закон Бугера-Ламберта-Бера используется для определения концентрации вещества в окрашенных растворах.

Фотометрические методы - это совокупность оптических методов для определения концентрации вещества в растворах, гистологических и цитологических препаратах на основе закона Бугера-Ламберта-Бера.

Их преимущества:

- простота применения

- быстрота определения концентрации

- сравнительно высокая чувствительность

Различают 3 группы:

1) Визуальные методы

2) Фотоколориметрические методы

3) Спектрофотометрические.