투과율, 투과도 및 부게 베일의 법칙

투과율, 투과도 및 부게 베일의 법칙

여기 열대어를 키우는 A씨와 B씨가 있습니다.

A씨는 깨끗한 것을 좋아하고 열대어를 기르고 있는 수조는 언제나 맑고 깨끗합니다.

한편, B씨는 귀찮아하고 수조는 항상 탁해지기 쉽습니다.

이 두 사람의 수조를 창가에 놓아보았어요.

A씨의 수조의 물은 맑기 때문에 창문으로 들어오는 빛을 거의 수조 너머로도 볼 수 있습니다.

그러나, B씨의 수조의 물은 탁하기 때문에 수조 너머로는 빛이 거의 닿지 않습니다.

이 창문에서 들어오는 빛이 수조 너머로 얼마나 닿는지의 비율을 "투과도"(T:Transmittance)라고 부릅니다.

통상, 투과도를 퍼센트 표시한 "투과율"(%T)이 더 자주 이용되고 있습니다.

반대로 창문에서 들어오는 빛이 수조의 물에 얼마나 흡수되었는지의 비율을 '흡광도'(Abs: Absorbance)라고

부릅니다.

청소를 게을리하고 탁한 수조의 물만큼 빛을 흡수해 통과시키지 않기 때문에 흡광도는 높아지고 투과율은 내려갑니다.

반대로 항상 맑은 수조의 물은 빛을 잘 통과시키기 때문에 투과율은 100%에 가깝고, 흡광도는 제로에 가까워집니다.

이 구실을 수식으로 해 봅시다.

창문으로 들어오는 빛을 Io, 수조를 통해 나오는 빛을 I라고 하면 투과도는 I/Io가 됩니다.

또한 수조의 폭(광로의 길이)을 수조의 물이 탁해지는 정도(농도)를 c, 물질(이 경우는 탁해지는 원인의 물질) 특유의 정수('몰 흡광 계수'라고 한다)를 ε로 하면 투과도는 10-이 됩니다(식1).

흡광도는 투과도 역수의 대수이므로 식3과 같이 되어, 몰 흡광 계수와 농도와 광로의 길이에 비례하고 있음을 알 수 있습니다.

이 식3을 부게 베일의 법칙이라고 합니다.

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Bouguer-Beer(부게 베일)의 법칙

용질(정색물질)의 흡광도(Abs)는 용액의 농도(C)와 액층의 두께(l)에 비례하는​

주 1) Bouguer-Beer(부게 베일)의 법칙은 JIS K 0212에서는 "Lambert-Beer의 법칙"이라고 불리고 있습니다.

주 2) 몰 흡광계수란 물질(용질)에 특유의 정수로 분광 분석에서 각 물질을 정량할 때 필요합니다.

 

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