ランベルト・ベールの法則（ビール-ブーゲー）は、その濃度と距離粒子光子相互作用における光走行すると、1つまたは複数の化学種からの電磁放射の吸収に関するものです。この法律は2つの法律を1つにまとめたものです。
ブーゲーの法則（認識はハインリッヒランバートにさらに当てはまりましたが）は、吸収性媒体または材料の寸法が大きいほど、サンプルがより多くの放射線を吸収することを確立します。具体的には、その厚さは、光が出入りするときに移動する距離です。
サンプルによって吸収される放射線。出典：Marmot2019、Wikimedia Commons
上の画像は、単色放射線の吸収を示しています。つまり、単一の波長λで構成されます。吸収媒体は厚さがlの光学セル内にあり、濃度cの化学種を含んでいます。
光ビームは、それぞれ記号Ｉ０およびＩで示される初期および最終強度を有する。吸収性媒体と相互作用した後、IはI 0未満であることに注意してください。これは、放射線の吸収があったことを示しています。cとlが高いほど、I 0に関してIは小さくなります。つまり、吸収が多く、透過率が低くなります。
ビールランベール法とは何ですか？
上の画像はこの法則を完全に包含しています。サンプル内の放射線の吸収は、colの関数として指数関数的に増加または減少します。法律を完全かつ簡単に理解できるようにするためには、その数学的側面を回避する必要があります。
前述のように、I 0とIは、それぞれ光の前と後の単色光ビームの強度です。一部のテキストでは、P 0とPの記号を使用することを好んでいますが、これらは放射線の強度ではなく、放射線のエネルギーを指します。ここでは、強度を用いて説明を続ける。
この法則の方程式を線形化するには、対数を適用する必要があります。通常、底は10です。
ログ（I 0 / I）=εlc
項（I 0 / I）は、吸収の放射積の強度がどれだけ減少するかを示します。ランベルトの法則は（εl）のみを考慮し、ビールの法則はalを無視しますが、代わりにacを配置します（εc）。上の方程式は両方の法則の和集合であり、したがって、Beer-Lambert法則の一般的な数式です。
吸光度と透過率
吸光度はLog（I 0 / I）という用語で定義されます。したがって、方程式は次のように表されます。
A =εlc
ここで、εは消衰係数またはモル吸収率であり、特定の波長で一定です。
εのように吸収媒体の厚さが一定に保たれている場合、吸光度Aは吸収種の濃度cのみに依存することに注意してください。また、これは線形方程式y = mxで、yはA、xはcです。
吸光度が増加すると、透過率は減少します。つまり、吸収後にどのくらいの量の放射線が透過することができますか。したがって、それらは逆になります。I 0 / Iが吸収の度合いを示す場合、I / I 0は透過率に等しくなります。これを知っている：
I / I 0 = T
（I 0 / I）= 1 / T
ログ（I 0 / I）=ログ（1 / T）
ただし、Log（I 0 / I）も吸光度と等しくなります。したがって、AとTの関係は次のとおりです。
A =ログ（1 / T）
そして、対数のプロパティを適用し、Log1が0に等しいことを知っています。
A = -LogT
通常、透過率はパーセンテージで表されます。
％T = I / I 0 ∙100
グラフィックス
前述のように、方程式は線形関数に対応しています。したがって、それらをグラフ化すると、線が表示されることが予想されます。
ビールランベールの法則に使用されるグラフ。出典：GabrielBolívar
上の画像の左側には、cに対するAをグラフ化した線があり、右側には、cに対するLogTのグラフに対応する線があります。1つは正の勾配、もう1つは負の勾配です。吸光度が高いほど、透過率は低くなります。
この直線性のおかげで、吸収化学種（発色団）の濃度は、それらが吸収する放射線の量（A）、または透過する放射線の量（LogT）がわかっている場合に決定できます。この直線性が観察されない場合、それはビールランベールの法則の正または負の偏差に直面していると言われます。
用途
一般的に、この法律の最も重要な適用のいくつかを以下に示します。
-化学種が色を帯びている場合、それは比色分析技術によって分析される典型的な候補です。これらは、Beer-Lambertの法則に基づいており、分光光度計で得られた吸光度の関数として、検体の濃度を決定できます。
-それは、サンプルのマトリックス効果を考慮に入れて、関心のある種の濃度が決定される検量線の構築を可能にします。
-いくつかのアミノ酸は電磁スペクトルの紫外領域で重要な吸収を示すため、タンパク質の分析に広く使用されています。
-色の変化を示唆する化学反応または分子現象は、1つ以上の波長での吸光度値を使用して分析できます。
-多変量解析を利用して、発色団の複雑な混合物を解析できます。このようにして、すべての分析対象物の濃度を決定できます。また、混合物を分類して互いに区別することもできます。たとえば、2つの同一の鉱物が同じ大陸または特定の国からのものかどうかを除外します。
解決された演習
演習1
波長640 nmで30％の透過率を示す溶液の吸光度はどのくらいですか？
それを解決するには、吸光度と透過率の定義に行くだけで十分です。
％T = 30
T =（30/100）= 0.3
そして、A = -LogTであることを知っていれば、計算は簡単です。
A = -Log 0.3 = 0.5228
単位がないことに注意してください。
演習2
前の演習の解が濃度が2.30∙10 -4 Mの種Wで構成されており、セルの厚さが2 cmであると仮定した場合、8％の透過率を得るためには、その濃度は何である必要がありますか？
次の方程式で直接解くことができます。
-LogT =εlc
しかし、εの値は不明です。したがって、これは前のデータを使用して計算する必要があり、幅広い濃度範囲にわたって一定のままであると想定されます。
ε= -LogT / lc
=（-Log 0.3）/（2 cm x 2.3∙10 -4 M）
= 1136.52 M -1 ∙cm -1
そして今、あなたは％T = 8で計算に進むことができます：
c = -LogT /εl
=（- Log 0.08）/（1136.52 M -1 ∙cm -1 x 2cm）
= 4.82∙10 -4 M
次に、W種がその濃度（4.82 / 2.3）を2倍にして、透過率を30％から8％に下げるだけで十分です。
参考文献
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