Закон поглощения в интегральной форме.
⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Этот закон выводится из дифференциальной формы закона. 1. dФx = -k·Фx·dx 2. Разделим переменные: dФx / Фx = -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 «kλ» оказывается прямо пропорционален концентрации раствора «С». kλ ~ с — правило Бера. xλ - коэффициент погашения, 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 · хλ» на «х'» - приведённый коэффициент погашения. 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 Фl. 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 ð lg(Ф0/Фl)=2 ð Ф0/Фl =102 ð Фl = 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.
Визуальные методы. Визуальные - в которых на глазах сравниваются и уравниваются оптические плотности или интенсивности окрасок двух однородных растворов, в одном из которых известна концентрация поглощающего вещества. Dст - оптическая плотность известной концентрации Dx - оптическая плотность неизвестной концентрации
Т.о. Т.к природа сравниваемых растворов одинакова, то
В медицинской практике этот метод имеет 3 разновидности: Метод стандартных серий Суть: раствор неизвестной концентрации Сх сравнивается по интенсивности окраски с набором стандартных растворов известной концентрации Сст. Тот стандарт, который ближе всего по интенсивности окраски исследуемому раствору Сх и принимается за основу значения концентрации исследования раствора. Преимущества: может не соблюдаться в точности закон Бугера-Ламберта-Бера. Недостатки: невысокая точность определения концентрации (2-5%) Метод разбавления Суть: Раствор неизвестной концентрации Сх разбавляют до тех пор, пока интенсивность его окраски или оптическая плотность не уравняются со стандартным раствором известной концентрации Сст. Зная степень разбавления по высоте подъема жидкости в пробирке Lx, легко определяется концентрация. Этот метод используется для определения гемоглобина в крови человека. Метод погружения Суть: в две измерительные пробирки с плоским дном помещают стандартный «Сст» и неизвестный «Сх» растворы. Сверху в пробирки погружают стеклянные стержни-световоды с плоским полированным торцом. Принимая глубину погружения одного стержня за 1 (единицу), будем изменять глубину погружения др. стержня до тех пор, пока поле зрения в окуляре не будет иметь равную интенсивность окраски. При этом получим Dст= D. Измерив по счетным устройствам глубину погружения каждого из стержней найдём концентрацию неизвестного раствора «Сх» по формуле: Этот метод используется в визуальных калориметрах погружения.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|