Worldlex Wiki Si est l'intensité de la lumière au début du trajet et l'intensité de la lumière détectée après un trajet d'une distance
où α est appelé constante d'atténuation (un terme utilisé dans divers domaines où un signal est transmis à travers un milieu) ou coefficient. La quantité de lumière transmise diminue exponentiellement avec la distance. En prenant le logarithme népérien de l'équation ci-dessus, on obtient :
Pour les milieux diffusants, la constante est souvent divisée en deux parties,
Si la taille d'un détecteur est très petite par rapport à la distance parcourue par la lumière, toute lumière diffusée par une particule, que ce soit vers l'avant ou vers l'arrière, n'atteindra pas le détecteur. (Bouguer étudiait des phénomènes astronomiques, cette condition était donc remplie.) Dans ce cas, la représentation graphique de l'absorbance en fonction de la longueur d'onde donnera une superposition des effets d'absorption et de diffusion. Comme la composante d'absorption est plus distincte et se superpose généralement à la composante de diffusion, elle est souvent utilisée pour identifier et quantifier les espèces absorbantes. Par conséquent, on parle souvent de spectroscopie d'absorption , et la grandeur représentée est appelée « absorbance », symbolisée par λ
Absorbance pour les échantillons non diffusants
Dans un milieu homogène tel qu'une solution, il n'y a pas de diffusion. Dans ce cas, largement étudié par August Beer , la concentration des espèces absorbantes contribue linéairement à l'absorbance de la même manière que la longueur du trajet optique. De plus, les contributions des différentes espèces absorbantes s'additionnent. Cette situation est très favorable et a rendu l'absorbance, en tant que mesure de l'absorption, bien plus avantageuse que la fraction d'absorption (ou absorptance). C'est dans ce contexte que le terme « absorbance » a été utilisé pour la première fois.
Une expression courante de la loi de Beer relie l'atténuation de la lumière dans un matériau à coefficient d'atténuation molaire ou l'absorptivité de l'espèce atténuante ; est la longueur du trajet optique ; et est la concentration de l'espèce atténuante.
Absorbance pour les échantillons de diffusion
Pour les échantillons diffusant la lumière, l'absorbance est définie comme « le logarithme négatif de l'absorptance (fraction d'absorption : ) mesurée sur un échantillon uniforme » . Pour une absorbance décadique , on peut la symboliser par émet de la lumière , et n'est pas luminescent, la somme des fractions de lumière absorbée
Bien que cette fonction d'absorbance soit très utile pour les échantillons diffusants, elle ne présente pas les mêmes caractéristiques souhaitables que pour les échantillons non diffusants. Il existe cependant une propriété appelée pouvoir absorbant qui peut être estimée pour ces échantillons. Le pouvoir absorbant d'une unité d'épaisseur de matériau constituant un échantillon diffusant est identique à l'absorbance de la même épaisseur de matériau en l'absence de diffusion.
Optique
En optique , l'absorbance ( ou absorbance décadique) est le logarithme décimal du rapport entre la puissance rayonnante incidente et la puissance rayonnante la puissance rayonnante spectrale sans dimension et, en particulier, n'est pas une longueur, bien qu'elle soit une fonction croissante de la longueur du trajet optique et qu'elle tende vers zéro lorsque cette longueur tend vers zéro.
Définitions mathématiques
Absorbance d'un matériau
L' absorbance d'un matériau, notée
où
L’absorbance est une grandeur sans dimension . Néanmoins, l’ unité d’absorbance ou UA est couramment utilisée en spectroscopie ultraviolet-visible et dans ses applications de chromatographie liquide à haute performance , souvent dans des unités dérivées telles que l’unité de milli-absorbance (mUA) ou l’unité de milli-absorbance-minutes (mUA×min), une unité d’absorbance intégrée dans le temps.
L'absorbance est liée à la profondeur optique par
où
où
L'absorbance spectrale est liée à la profondeur optique spectrale par
où
- l'exitance ou l'émissivité ) est également très inférieure à l'absorbance.
où
Cela équivaut à
où
D'après la loi de Beer,
et enfin
Coefficient d'atténuation
L'absorbance d'un matériau est également liée à son coefficient d'atténuation décadaire par
où
Utilisation en chimie analytique
L'absorbance est une mesure largement utilisée en spectroscopie d'absorption quantitative . Bien que l'atténuation d'un faisceau lumineux puisse également être décrite par la transmittance (le rapport de la lumière incidente transmise), la formulation logarithmique de l'absorbance est pratique pour la quantification des échantillons : dans des conditions où la loi de Beer est valide, l'absorbance sera linéairement proportionnelle à l'épaisseur de l'échantillon et à la concentration de l'espèce absorbante.
Pour des applications quantitatives, l'absorbance est souvent mesurée sur une solution échantillon placée dans une cuvette , suffisamment diluée pour que la relation linéaire de la loi de Beer-Lambert soit vérifiée. La cuvette assure un trajet optique connu et constant pour le faisceau lumineux traversant l'échantillon. En mesurant d'abord l'absorbance de la cuvette et celle d'une solution témoin sans analyte, les différences d'absorbance entre les échantillons permettent de quantifier l'analyte. Les spectromètres mesurent généralement l'absorbance séparément pour une gamme de longueurs d'onde ; ces données sont ensuite représentées graphiquement sous forme de courbe d'absorbance en fonction de la longueur d'onde.
Numéro de nuance
Certains filtres, notamment le verre de soudage , sont classés par numéro de teinte (SN), qui est 7/3 fois l'absorbance plus un :
Par exemple, si le filtre a une transmittance de 0,1 % (0,001 de transmittance, soit 3 unités d'absorbance), son numéro de teinte serait de 8.