比尔定律是一个将光的衰减与材料特性联系起来的方程式。该定律表明，化学物质的浓度与溶液的吸光度成正比。该关系可用于使用色度计或分光光度计测定溶液中化学物质的浓度。这种关系在紫外-可见吸收光谱中最常用。请注意，比尔定律在高溶液浓度下无效。

主要收获：比尔定律

• 比尔定律表明，化学溶液的浓度与其对光的吸收成正比。
• 前提是光束通过化学溶液时会变弱。光的衰减要么是由于通过溶液的距离，要么是浓度的增加。
• 比尔定律有很多名字，包括比尔-兰伯特定律、兰伯特-比尔定律和比尔-兰伯特-布格定律。

比尔定律的其他名称

比尔定律也称为比尔-兰伯特定律、兰伯特-比尔定律和比尔-兰伯特-布格定律。之所以有这么多名字，是因为涉及到不止一项法律。基本上，皮埃尔·布格在1729年发现了这条法律，并将其发表在《卢米埃等级法》上。约翰·兰伯特（Johann Lambert）在1760年的《测光术》（Photometria）中引用了布格的发现，称样品的吸光度与光的路径长度成正比。

尽管兰伯特并没有宣称这一发现，但人们常常认为是他发现的。奥古斯特·比尔在1852年发现了一条相关的法律。比尔定律指出，吸光度与样品浓度成正比。从技术上讲，比尔定律仅与浓度有关，而比尔-兰伯特定律将吸光度与浓度和样品厚度联系起来。

比尔定律方程

比尔定律可以简单地写成：

A=εbc

式中，A为吸光度（无单位），ε为摩尔吸光度，单位为L mol-1 cm-1（以前称为消光系数），b为样品的路径长度，通常以cmc表示，是溶液中化合物的浓度，以mol L-1表示

使用公式计算样品的吸光度取决于两个假设：

1. 吸光度与样品的路径长度（反应杯的宽度）成正比。
2. 吸光度与样品浓度成正比。

如何使用比尔定律

虽然许多现代仪器通过简单地比较空白反应杯和样品来执行比尔定律计算，但使用标准溶液来确定样品浓度很容易绘制图表。图解法假定吸光度和浓度之间存在直线关系，这对稀溶液有效。

比尔定律实例计算

已知样品的最大吸光度值为275 nm。其摩尔吸收率为8400m-1cm-1。反应杯的宽度为1厘米。分光光度计发现A=0.70。样品的浓度是多少？

要解决此问题，请使用比尔定律：

A=εbc

0.70=（8400 M-1 cm-1）（1 cm）（c）

将方程两边除以[（8400 M-1 cm-1）（1 cm）]

c=8.33 x 10-5 mol/L

比尔定律的重要性

比尔定律在化学、物理和气象学领域尤为重要。比尔定律在化学中用于测量化学溶液的浓度、分析氧化和测量聚合物降解。该定律还描述了辐射在地球大气层中的衰减。虽然该定律通常适用于光，但它也有助于科学家了解中子等粒子束的衰减。在理论物理学中，比尔-兰伯特定律是Bhatnagar-Gross-Krook（BKG）算符的一种解决方案，该算符用于计算流体力学的Boltzmann方程。

来源

• 啤酒，八月。“farbigen Flüssigkeiten中红光吸收的最佳免疫”（有色液体中红光吸收的测定），《物理与化学年鉴》，第86卷，1852年，第78-88页。
• 布格，皮埃尔。在卢米埃的等级上的选择。克劳德·琼伯特，1729页，第16-22页。
• 英格尔、J.D.J.和S.R.克劳奇。光谱化学分析。普伦蒂斯大厅，1988年。
• Lambert，J.H.光度测量法（mensura et gradibus luminis，colorum et umbrae）[光度测量法，或关于光、颜色和阴影的测量和分级]。奥格斯堡（“奥古斯塔酒庄”）。埃伯哈特·克莱特，1760年。
• 梅尔费尔、托马斯·甘特和尤尔根·波普。“比尔定律——为什么吸光度（几乎）与浓度呈线性关系”，《化学物理方案》，第20卷，第4期，2018年12月。内政部：10.1002/cphc.201801073