Luật Bia-Lambert, còn gọi là luật của Bia, luật Lambert-Beer, hay luật Beer-Lambert-Bouguer liên quan đến sự suy giảm của ánh sáng đối với các tính chất của vật liệu qua đó ánh sáng di chuyển. Luật thường được áp dụng cho các phép đo phân tích hóa học và được sử dụng để hiểu sự suy giảm trong vật lý quang học, đối với photon, neutron hoặc các khí đã được làm giàu. Trong vật lý toán học, luật này phát sinh như là một giải pháp của phương trình BGK.
Lịch sử
Pháp luật đã được Pierre Bouguer phát hiện trước năm 1729. Nó thường được gán cho Johann Heinrich Lambert, người đã trích dẫn Essai d’optique sur la gradé de la lumière của Bouguer (Claude Jombert, Paris, 1729) – và thậm chí trích dẫn từ nó trong bức ảnh của ông vào năm 1760. Luật của Lambert nói rằng sự hấp thụ của vật liệu mẫu tỷ lệ thuận với độ dày của nó (chiều dài đường dẫn). Nhiều năm sau, August Beer đã khám phá ra một mối quan hệ giảm nhẹ khác vào năm 1852. Luật của Beer cho biết sự hấp thụ tỷ lệ thuận với sự tập trung của các chất giảm đi trong mẫu vật liệu. Sự phát sinh hiện đại của luật Beer-Lambert kết hợp hai luật này và tương quan sự hấp thụ với cả nồng độ của các chất giảm đi cũng như độ dày của vật liệu mẫu.
Hiệu lực
Dưới các điều kiện nhất định, luật của Beer-Lambert không duy trì mối quan hệ tuyến tính giữa suy hao và nồng độ của chất phân tích . Những sai lệch này được phân thành ba loại:
- Các sai lệch cơ bản thực sự do những hạn chế của chính luật.
- Sự sai lệch về hóa học quan sát được đối với các loại hóa học cụ thể của mẫu đang được phân tích.
- Độ lệch dụng cụ xảy ra do cách đo lường sự suy giảm được thực hiện như thế nào.
Có ít nhất sáu điều kiện cần phải hoàn thành để luật Beer-Lambert có giá trị. Đó là:
- Bộ suy hao phải hoạt động độc lập với nhau.
- Môi trường giảm thiểu phải thống nhất trong thể tích tương tác.
- Môi trường giảm nhẹ không được phân tán độ đục của bức xạ-trừ khi nó được tính toán trong DOAS.
- Tia bức xạ phải bao gồm các tia song song, mỗi tia đi ngang cùng chiều dài trong môi trường hấp thụ.
Bức xạ tới nên tốt hơn là đơn sắc, hoặc ít nhất chiều rộng hẹp hơn so với quá trình chuyển đổi giảm đi. Nếu không, một quang phổ kế như là máy phát hiện điện cần thiết là thay vì một photodiode không có sự phụ thuộc vào bước sóng chọn lọc.
Dòng thông báo sự cố không được ảnh hưởng đến nguyên tử hoặc phân tử; Nó chỉ nên hoạt động như một cuộc thăm dò không xâm lấn của các loài đang được nghiên cứu. Cụ thể, điều này ngụ ý rằng ánh sáng không nên gây ra sự bão hòa quang học hoặc bơm quang, vì những hiệu ứng như thế sẽ làm giảm mức độ thấp hơn và có thể làm phát sinh sự kích thích.
Nếu bất kỳ điều kiện nào trong số những điều kiện này không được hoàn thành, sẽ có sự sai lệch so với luật của Beer-Lambert.
Luật Beer-Lambert không tương thích với phương trình Maxwell . Là nghiêm ngặt, pháp luật không mô tả sự truyền qua môi trường, nhưng sự lan truyền trong môi trường đó. Nó có thể được làm tương thích với phương trình Maxwell nếu độ truyền của một mẫu với chất tan được tỉ số với độ truyền của dung môi thuần túy, điều này lý giải tại sao nó hoạt động tốt trong quang phổ. Điều này không thể đối với các phương tiện truyền thông thuần túy, việc sử dụng không phê phán luật Bia-Lambert có thể dễ dàng dẫn đến sai sót về thứ tự 100% hoặc hơn. Trong những trường hợp như vậy, cần phải áp dụng phương pháp Transfer-matrix.