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Ley de Lambert-Beer

Dentro de un fotómetro de optek, se utiliza un haz de luz enfocado de manera precisa para penetrar el elemento del procesado. Una célula fotoeléctrica de silicio mide la intensidad resultante de luz. La alteración de la intensidad de la luz, causada por la absorción y/o difusión está explicada en la Ley Lambert-Beer.

La Ley Lambert Beer es un medio matemático de expresar cómo la materia absorbe la luz. Esta ley afirma que la cantidad de luz que sale de una muestra es disminuida por tres fenómenos físicos:
  1. La cantidad de material de absorción en su trayectoria (concentración)
  2. La distancia que la luz debe atravesar a través de la muestra (distancia de la trayectoria óptica)
  3. La probabilidad de que el fotón de esa amplitud particular de onda sea absorbido por el material (absorbencia o coeficiente de extinción)
Esta relación puede ser expresada como:

A = εdc
Donde
A = Absorbencia
ε = Coeficiente molar de extinción
d = Distancia en cm
c = Concentración molar


Transmitancia

A medida que un haz de luz atraviesa un medio absorbente, la cantidad de luz absorbida en cualquier volumen es proporcional a la intensidad de luz incidente multiplicado por el coeficiente de absorción. Consecuentemente, la intensidad de un haz incidente decae exponencialmente a medida que pasa a través del absorbente. Esta relación cuando se expresa como Ley de Lambert es:

T = 10-εcd or T = 10-A
Donde
T = Transmitancia
ε = Coeficiente molar de extinción
c = Concentración molar del absorbente
d = Distancia en cm

En un enfoque simplificado, la transmitancia puede ser expresada como la intensidad de la radiación incidente, Io, que divide a la luz emergente de la muestra, I. Se refiere a la relación I/Io como transmitancia o sencillamente T.

Absorción

La transmitancia puede ser trazada en relación a la concentración, pero la relación no es lineal. El logaritmo negativo en base 10 de la transmitancia sí es, sin embargo, lineal con la concentración.

De esta manera, la absorción es medida como:

A = -log10 (I/Io) or A = -log10 (T)