吸収係数

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吸収係数(きゅうしゅうけいすう、: absorption coefficient)または吸光係数(きゅうこうけいすう)とはがある媒質入射したとき、その媒質がどれくらいの光を吸収するのかを示す定数。長さの逆数の次元を持つ。ランベルト・ベールの法則に従えば、媒質をある距離通過した光の強度と入射した光の強度の比の対数(吸光度)は、通過距離と比例関係にあり、その比例係数を吸収係数と呼ぶ。

記号としては自然対数の形式ではα、常用対数の形式ではβを用いる場合が多い。また、溶液などの吸収を観測する場合、αまたはβを溶液の単位モル濃度規格化したモル吸光係数εが用いられる。

定義[編集]

媒質に入射する前の光の強度I0 としたとき、入射後の光の強度I はランベルト・ベールの法則から吸収係数α、βおよびεを用いて以下の式で示される。

I = I_0 e^{-\alpha x} = I_0 10^{-\beta x} = I_0 10^{-\epsilon cx}

ここでxは媒質の距離、c は溶液のモル濃度である。したがって、

\alpha = -\frac{1}{x}\ln\frac{I}{I_0},\quad
\beta = -\frac{1}{x}\log_{10}\frac{I}{I_0},\quad
\epsilon= -\frac{1}{cx}\log_{10}\frac{I}{I_0}

となる。

吸光度との関係[編集]

吸光度A = -log10(I /I0 ) をこれらの式を用いて表すと、

A = 0.434\alpha x = \beta x = \epsilon cx

となる。ここで、0.434 = log10e である。

関連項目[編集]