比尔-朗伯定律

比尔-朗伯定律（Beer–Lambert law），又称比尔定律或比耳定律（Beer's law）、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律（Bouguer–Lambert–Beer law），是光吸收的基本定律，适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质，包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。比尔-朗伯定律是吸光光度法、比色分析法和光电比色法的定量基础。

概述

一束单色光照射于一吸收介质表面，在通过一定厚度的介质后，由于介质吸收了一部分光能，透射光的强度就要减弱。吸收介质的浓度愈大、介质的厚度愈大，则光强度的减弱愈显著，其关系为：

其中：

•  ：吸光度；
•  ：入射光的强度；
•  ：透射光的强度；
•  ：透射比，或称透光度；
•  ：系数，可以是吸收系数或摩尔吸收系数，见下文；
•  ：吸收介质的厚度，一般以 cm 为单位；
•  ：吸光物质的浓度，单位可以是 g/L 或 mol/L。

比尔-朗伯定律的物理意义是，当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度   与吸光物质的浓度   及吸收层厚度   成正比。

当介质中含有多种吸光组分时，只要各组分间不存在着相互作用，则在某一波长下介质的总吸光度是各组分在该波长下吸光度的加和，这一规律称为吸光度的加合性。

系数  ：

• 当介质厚度   以 cm 为单位，吸光物质浓度   以 g/L 为单位时，  用   表示，称为吸收系数，其单位为  L⋅g−1⋅cm−1。这时比尔-朗伯定律表示为。
• 当介质厚度   以 cm 为单位，吸光物质浓度   以 mol/L 为单位时，  用   表示，称为摩尔吸收系数，其单位为  L⋅mol−1⋅cm−1。这时比尔-朗伯定律表示为 。

两种吸收系数之间的关系为：。

历史

物质对光吸收的定量关系很早就受到了科学家的注意并进行了研究。皮埃尔·布格（Pierre Bouguer）和约翰·海因里希·朗伯（Johann Heinrich Lambert）分别在1729年和1760年阐明了物质对光的吸收程度和吸收介质厚度之间的关系；1852年奥古斯特·比尔（August Beer）又提出光的吸收程度和吸光物质浓度也具有类似关系，两者结合起来就得到有关光吸收的基本定律布格－朗伯－比尔定律，简称比尔－朗伯定律。