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よくあるご質問

光の吸収を求める式はどのようなものですか?【赤外線について】

PDF:IR09010_infrared_absorption

【吸収(absorption)】

[ランベルト-ベールの法則] (Beer -Lambert- Bouguer law)
フランスの数学者ピエール・ブーゲ(Pierre Bouguer)が1729年に大気中を透過した光が減衰し
ていることを発見しました。つぎに1760年にドイツの物理学者ヨハン・ハインリッヒ・ランベルト
(Johann Heinrich Lambert)が吸光度は光の透過する長さに比例することを発見しました。

さらに1852年にドイツの物理学者アウグスト・ベール(August Beer) が透過する物質濃度に
応じて光の強度が一定の割合で減少することを示しました。
吸光度A は次式で示されます。

吸光度A が距離L に比例することをランベルトの法則といい、濃度に比例することをベールの法
則といいます。ただし、上式は媒質表面での反射および媒質内、表面での散乱がないとした場合のも
のです。媒質表面での反射率をρ0ρ1 とし散乱がないとした場合、次式で表されます。

 

 

吸収係数αは波長によって異なります。媒質がガラスの場合、波長の短い領域においてはα=0 で
赤外線を透過します。ただし表面での反射がありますので透過率(I1/I0)は0.9~0.95 程度です。この
領域においてはガラスの厚さL が厚くなっても、透過率はほとんど変わりません。波長の長い領域
においてはαが大きくなり、ガラスの厚さL が厚くなるほど吸収量が多くなり、透過率が小さくなります。

 

赤外線厚さ計はこの原理を利用して、透過率を測定することにより厚さL を求めています。