6.3. Поглощение света

Световая волна несет энергию электромагнитного поля. При прохождении света через вещество происходит потеря энергии из-за превращения ее в различные формы внутренней энергии вещества или энергию вторичного излучения, которое может отличаться от первичного спектральным составом и направлением распространения. Поглощение света может приводить к нагреванию вещества или возбуждению атомов и молекул, к фотохимическим процессам и т. д.

Если световая волна с интенсивностью в данной точке I(х) проходит через слой толщиной dх, то ее интенсивность уменьшается на величину, пропорциональную толщине слоя и интенсивности волны в данном месте:

где  — коэффициент поглощения, зависящий от свойств поглощающего вещества.

Преобразуем полученное дифференциальное уравнение:

и проинтегрируем

В результате интегрирования получаем

где I₀ — падающий световой поток, I — толщина поглощающего слоя вещества. Это соотношение называется законом Бугера — Ламберта — Бера. Он справедлив для монохроматического света.

Соотношение (6.33) можно записать в виде

где

Отсюда вытекает физический смысл k; коэффициент поглощения обратно пропорционален толщине слоя вещества, при прохождении которого интенсивность света уменьшается в е = 2.72 раза.