משתמש:אביתרג/חוק בר-למברט

דוגמה לחוק בר-למברט. קרן לייזר ירוק פוגעת בתמיסת רודמין 6B. ככל שמתקדמת הקרן בתוך התמיסה, עוצמתה נחלשת.

חוק בר-למברט או חוק בר-למבר (באנגלית: Beer-Lambert law) הוא חוק פיזיקלי, המקשר בין ריכוזו של מומס בתמיסה כלשהי, לבין בליעת האור העובר דרך אותה תמיסה. עבור מומס מסוים, ממס מסוים, אורך גל מסוים, ואורך קבוע של תא דגימת תמיסה, מתקיים יחס לינארי ישר בין ריכוזו של המומס לבין בליעת האור החולף דרכו: ככל שריכוז המומס עולה, עולה עמו בליעת האור.

חוק זה, נוסח בצורתו העדכנית באמצע המאה ה-19, והוא פרי פיתוחם של שלושה מדענים: פּייר בּוּיֵה (1698–1758), גאופיזיקאי, גאודז ומתמטיקאי צרפתי; יוהן היינריך למברט (1728–1777), פיזיקאי, מתמטיקאי ואסטרונום שווייצרי; ואוגוסט בֵּר (1825–1863), פיזיקאי ומתמטיקאי גרמני. החוק נקרא על שם שני מפתחיו האחרונים, בר ולמברט, משום שהם אלו שהביאו אותו לידי ניסוחו העדכני והמלא.

החוק משמש במגוון ענפי הכימיה, ובפרט, בכימיה אנליטית, בקביעת ריכוזי יונים בתמיסה; בכימיה פיזיקלית, בקביעת קבועים קינטיים ותרמודינמיים עבור תגובות נתונות; ובספקטרוסקופיה, בזיהוי מבנהו המרחבי של חומר.

נוסחת החוק היא, $A=\ \varepsilon _{\lambda }Cb$, כאשר:

• A - בליעת האור, נטולת יחידות.
• ε_λ - מקדם הבליעה המולרית של החומר המומס, באורך גל מסוים המסומן ב-λ. יחידות המקדם מותאמות לשאר היחידות בנוסחה, כך ש-A יישאר נטול יחידות.
• C - ריכוז החומר המומס, הנמדד ביחידות של ריכוז, ובדרך כלל במולר או בכפולותיו.
• b - אורך התא או המסילה האופטית, הנמדד ביחידות של אורך, ובדרך כלל בסנטימטרים. לעתים מוחלפת האות b באות l או באות z.

נוסחה זו, עוד תובהר בהמשך.

מושגים וסימונים

עצמת האור (מסומנת באות $I$)

עצמת האור היא שטף הפוטונים, החולף בזווית מרחבית מסוימת במערכת. עצמת האור נמדדת ביחידות של קנדלה (cd). במערכת הספקטרוסקופית, נמדדות שתי מדידות לעצמת האור:

1. בתחילה נמדדת נקודת ייחוס, המסומנת ב-$I$₀. נקודת ייחוס זו, היא עצמת האור הנפלטת לאחר המעבר בתא המדידה, ללא נוכחותו של המומס בו. נקודה זו מסומנת ב-$I$₀, משום שהיא מודדת את עצמת האור בריכוז מומס אפסי.
2. לאחר מכן, נמדדות עצמות האור כפי שהן נפלטות לאחר מעבר בתא המדידה, עבור ריכוזים משתנים של מומס. מדידות אלו מסומנות ב-$I$.

היחסים שבין $I$₀ לבין ה-$I$-ים המשתנים, מלמדים על 'כמות' בליעת האור בנוכחותו של המומס, ותלות 'כמות' זו בריכוז המומס.

בדרך כלל, עצמת האור אינה נמדדת ישירות. קרן האור עוברת בתא הדוגמה, פוגעת לאחר מעברה בגלאי המותקן בספקטרופוטומטר, ושם, תוך ניצול האפקט הפוטואלקטרי, היא מומרת בזרם חשמלי. המתח החשמלי המופק במהלך זה, מתכונתי לעצמת האור. לשם חישובי הבליעה, המחשב המותקן בספקטרופוטומטר אינו נזקק כלל למדידת עצמת האור, והוא משתמש במקומה במדידת המתח החשמלי.