قانون بير لامبرت

قانون بير لامبرت

قانون بير لامبرت

يعد قانون بير لامبرت (بالإنجليزية: Beer–Lambert law) والذي يعرف أيضًا بقانون بير، وقانون لامبرت بير، وقانون بير لامبرت بوغوير أحد أهمّ قوانين علم البصريات.

ويوضح القانون العلاقة التجريبية التي تربط بين امتصاص الضوء وخصائص الوسط الممتص على ضوء دراسة بير المتعمقة لشدة الضوء، فطوّر النظرية التي تنص على أن العين لا تستطيع تحديد مقدار السطوع، ليستطيع أن يثبت أن العين وبالرغم من ذلك تستطيع اكتشاف فرق السطوع بين جسمين، ليصبح بذلك مؤسس القياس الضوئي.

تجدر الإشارة إلى أن العالم بيير بوغوير اكتشف القانون في عام 1729 م، في حين أن جميع تجاربه في هذا المجال نُشرت في كتاب بعد وفاته في عام 1760 م باسم أطروحة بصرية عن تدرج الضوء، بينما ينص قانون بير لامبيرت على أنَّ شدة الضوء المار خلال عينة يتناقص حسب تركيزها وسماكتها ضمن الطول الموجي المحدد.

ينطبق ما سبق وذكر على أي شكلٍ آخر من الأشعة الكهرومغناطيسية، حيث إنّ تركيز المقدار الضوئي المقاس يتناسب طرديًا مع مقدار الطاقة الممتصة من الضوء، بينما تتناقص طاقة الحزمة العابرة بشكلٍ لوغاريتمي على طول خط العبور، ويشير القانون إلى وجود ارتباط لوغاريتمي بين نفاذية الضوء وحاصل ضرب معامل امتصاص المادة والمسافة التي يقطعها الضوء خلال المادة.

صيغة قانون بير لامبرت

يُعبر عن قانون بير لامبرت بعلاقتين رياضيتين إحداهما لوغاريتيمة والأخرى حسابية، كما هو موضح أدناه:

الامتصاصية = لوغاريتم10 (شدة الضوء الابتدائية / شدة الضوء النهائية) = معامل الامتصاص × طول مسار الضوء × تركيز المحلول

وبالرموز:

ا = لو100 / ش) = ε × ل × ت

وبالإنجليزية:

Absorbance = log10 (Intensity Initial / Intensity Final) = Proportionality Constant × Length of Path × Solution Concentration؛

وبالرموز الإنجليزية:

A = log10 (I0 / I) = ε L c

حيث أن:

  • ا (A): الامتصاصية، تقاس بوحدة لتر/مول.سم.
  • ش0 (I0): شدة الضوء الابتدائية، تقاس بوحدة نانومتر .
  • ش (I): شدة الضوء النهائية، تقاس بوحدة نانومتر.
  • ε: معامل الامتصاص.
  • ل (L): طول مسار الضوء، يقاس بوحدة سم.
  • ت (c): تركيز المحلول، يقاس بوحدة مول/لتر.

أهمية قانون بير لامبرت

يدرس قانون بير لامبرت العلاقة بين التركيز والامتصاص، لذا يستخدم بكثرة في العديد من المجالات وأهمها:

  • قياسات التحليل الكيميائي.
  • تسهيل عملية تحديد المادة عن طريق القياس الطيفي، مثال ذلك؛ تحديد كمية الصفائح الدموية أو كريات الدم الحمراء في عينة دم باستخدام مقياس الطيف الضوئي.
  • وصف الإشعاع الشمسي أو النجمي في الغلاف الجوي.
  • يلعب دورًا بالغ الأهمية في مجال العلوم المختلفة كالكيمياء والفيزياء، كونه يُستخدم في تحديد تركيز المحاليل الكيميائية ، وتحليل الأكسدة، وقياس تحلل البوليمر.

شروط تطبيق قانون بير لامبرت

لا بدّ من توفر عدد من الشروط كي تنطبق حالة المحلول على قانون بير لامبرت، وفي حال الإخلال بأحدها أو عدم وجوده من الأساس عندها لا يمكن تطبيق القانون، وفيما يلي ذكر لتلك الشروط الواجب توفرها بالتفصيل:

  • يجب أن يكون تركيز المحلول منخفضًا، لأنه عندما يكون تركيزه مرتفعًا فإنه:
    • تنشأ بين جزيئاته المتقاربة من بعضها البعض تفاعلات تغير من قيمة معامل الامتصاص.
    • تغير معامل الانكسار نظرًا لاختلافه باختلاف تركيز المحلول، الأمر الذي يؤدي إلى تغير قيم الامتصاصية والامتصاصية المولية.
  • يجب أن يكون الإشعاع أحادي اللون حصرًا، بمعنى أنه يحتوي على طول موجي واحد فقط.
  • يجب تفادي وجود أي إشعاع شارد (تسرب الضوء من الجهاز) لأنه يضر بدقة نتائج التجربة وبالتالي القانون.

مسائل تدريبية على قانون بير لامبرت

وفيما يلي بعض المسائل الحسابية على قانون بير لامبرت:

حساب مقدار تركيز المحلول

مثال 1: احسب تركيز محلول مادة كيميائية أقصى امتصاص تبلغ 275 نانومتر، وطول مسار الضوء 1 سم، إذا علمت أنه بعد استخدام مقياس الطيف الضوئي وجد أن الامتصاصية 0.7 لتر/مول.سم، في حين أن معامل الامتصاص 8400؟

الحل:

  • كتابة القانون: الامتصاصية = معامل الامتصاص × طول مسار الضوء × تركيز المحلول
  • تعويض المعطيات في القانون، 0.7 = 8400 × 1 × ت
  • إيجاد الناتج، ت = 8.33 × 10مول/لتر.

مثال 2: احسب تركيز محلول سمكه 2 سم يمر خلاله ضوء شدته 450 نانومتر، إذا علمت أن معامل الامتصاص 0.2 والنفاذية 40 %؟

الحل:

  • كتابة القانون، الامتصاصية = لوغاريتم10 (شدة الضوء الابتدائية / شدة الضوء النهائية) = معامل الامتصاص × طول مسار الضوء × تركيز المحلول
  • تعويض المعطيات في القانون، لوغاريتم10 (0.4) = 0.2 × 2 × تركيز المحلول
  • إيجاد الناتج، تركيز المحلول = 0.9948 مول/لتر.

حساب مقدار امتصاصية المحلول

احسب امتصاصية عينة من الدم لمادة مشعة تمر من خلالها، إذا علمت أن تركيز العينة يساوي 4.8 × 10مول/لتر، وسمكها 5 سم، ومعامل الامتصاص 8000؟

الحل:

  • كتابة القانون، الامتصاصية = معامل الامتصاص × طول مسار الضوء × تركيز المحلول
  • تعويض المعطيات في القانون، الامتصاصية = 8000 × 5 × 4.8 × 10
  • إيجاد الناتج، الامتصاصية = 1920 لتر/مول.سم.

يستخدم قانون بير لامبرت في حساب شدة ضوء معين وكمية امتصاصه بعد عبوره خلال عينة سائل ما بتركيز معين، وتجدر الإشارة إلى أن لكل سائل معامل امتصاص خاص يؤثر في كمية امتصاصه للضوء الذي يعبر خلاله، ويعتمد مقدار امتصاص الضوء عمومًا على سمك السائل، فكلما قطع الضوء أو الإشعاع مسافة أكبر داخل السائل زاد مقدار امتصاصه له.

يستخدم قانون بير لامبرت في العديد من التطبيقات الفيزيائية والكيميائية، ومن أشهر استخداماته تحليل البيليروبين في عينات الدم، وتحليل الإشعاع الشمسي داخل الغلاف الجوي.

5تعليم
مزيد من المشاركات
تقرير عن الزواج

تقرير عن الزواج

الزواج شاءَ اللهَ سبحانهُ وتعالى حينَ خلقَ أوَّلَ البشرَ آدم عليهِ السلام أن يجعلَ معهُ شريكاً، فكانَ هذا الشريك هي زوجتهُ حوّاء التي خلقها الله من ضلع زوجها آدم -عليهِ السلام-، ودلالة هذا الخلق للمرأة من الرجل أنّها جزءٌ منه، وشريكةٌ له، فبها يأنس وبهِ تحتمي وتسكُن، وكانَ بحُكم الزواج بينهما أن جعلَ الله لهُم الذريّة التي نشأت فكانت سُنّةُ الخلق في ذريّة بني آدم أنَّ فيها زوجين الذكرَ والأنثى، وبينهما يكونُ هذا الزواج الذي تستقرّ بهِ النُفوس ويُحفظُ بهِ النسل. الإسلام والزواج حثَّ الإسلام على
تحضير الطعام

تحضير الطعام

سلطة بلنكيت تونسية مدّة التحضير 60 دقيقة عدد الحصص 4 أشخاص المكونات قطعة من خبز الباجيت الفرنسي. مئة غرام من معجون هريسة الشطّة. القليل من كلٍ من: الخل. زيت الزيتون. الزيتون الأسود بدون نوى. شرائح البيض -للتزيين-. كوب من الماء. بيضتان. القليل من التونة. مكونات السلطة المشوية: ثمان حبّات من الفلفل الأخضر. أربع حبّات من الطماطم. بصلتان. خمسة فصوص من الثوم مع القشر. ملعقة كبيرة من الكراوية البودرة. رشة من كل من: الملح. الفلفل الأسود -حسب الرغبة-. طريقة التحضير خلط زيت الزيتون مع الماء والخل
مراحل النمو العقلي عند بياجيه

مراحل النمو العقلي عند بياجيه

نظرية النمو العقلي اهتم العالم النفسي جان بياجيه بعمليّات النمو العقلي لدى الأطفال، وقضى أكثر من نصف قرن في دراسة التطور العقليّ لدى الأطفال، وتمكّن من تقسيم مراحل النمو العقليّ لديهم إلى عدة مراحل تمتد من مرحلة الولادة وتستمر حتى مرحلة الشباب، وتمتاز كلُّ مرحلةٍ منها باستخدام الأطفال طرقَ تفكيرٍ مُختلفة وخاصّة بها، بالإضافة إلى اعتماد كلِّ مرحلة منها على المرحلة السابقة لها. مراحل النمو العقلي عند بياجيه المرحلة الحسية الحركية تمتد من مرحلة الولادة حتى عمر العامين؛ حيث يبدأ الطفل الرضيع
خصائص الطيور

خصائص الطيور

خصائص الطيور الشكلية يوجد أكثر من 10,400 نوع من الطيور، والتي تتميز عن باقي الحيوانات بامتلاكها للريش، وهي من الفقاريات ذوات الدم الحار، التي ترتبط بالزواحف أكثر من ارتباطها بالثدييات، وتعتمد على النظر القوي في العيش، إذ إن حاستي الشم والسمع لديها محدودة. كما أن معظم الطيور نهارية في الغالب، أي تنشط وتبحث عن طعامها في النهار وترقد في الليل، ولها عدد من الخصائص الشكلية هي: الحجم يختلف حجم الطيور بنسبة كبيرة ومتباينة، إذ يعد طائر النحلة الطنان أصغر طائر بطوله الذي يبلغ 6.3 سم، أما أكبر طائر فهو
تفسير حلم التعثر في الصلاة في المنام

تفسير حلم التعثر في الصلاة في المنام

تفسير حلم التعثر في الصلاة في المنام لا بدّ لنا في البداية قبل الشروع في ذكر أقوال العلماء والمفسرين في تأويل رؤيا التعثّر والتقصير في الصلاة في المنام أن نشير إلى أنّ الرؤى والمنامات التي يراها الإنسان في منامه، هي من عند الله تعالى، ولذلك فإنها لا تنفع ولا تضر إلا بأمر الله تعالى، فلا يحزن المرء إذا رأى ما لا يسره. وقد قال رسول الله صلى الله عليه وسلم: (إذا رَأَى أحَدُكُمْ رُؤْيا يُحِبُّها، فإنَّما هي مِنَ اللَّهِ، فَلْيَحْمَدِ اللَّهَ عليها ولْيُحَدِّثْ بها، وإذا رَأَى غيرَ ذلكَ ممَّا
ما هو غاز النيتروجين

ما هو غاز النيتروجين

غاز النيتروجين النيتروجين هو عنصر كيميائي يرمز له بالحرف N، أمّا عدده الذري فهو 7، ويقع النيتروجين ضمن عناصر الدورة الثانية والخامسة عشر في الجدول الدوري باعتباره عنصر مجموعة رئيسيّ تسمّى مجموعة النيتروجين، ويعتبر غاز النيتروجين من أهمّ الغازات الضرورية للحياة على سطح الأرض؛ حيث إنه موجود في جميع الأنظمة الحية في الطبيعة. نسبة غاز النيتروجين في الطبيعة يشكّل غاز النيتروجين النسبة الأكبر بين نسب الغازات المكوّنة للغلاف الجوي المحيط بالأرض؛ حيث تبلغ نسبته حوالي 78.08%، ويقع غاز النيتروجين في
فتة الكوارع

فتة الكوارع

القيمة الغذائية للأرز قصير الحبة القيمة الغذائية 100 غرام من الأرز قصير الحبة الماء 13.29 غرام الطاقة 358 سعرة حرارية البروتين 6.5 غرام الدهون 0.52 غرام الكربوهيدرات 79.15 غرام الألياف 2.8 غرام الكالسيوم 3 ملليغرام الحديد 4.23 ملليغرام البوتاسيوم 76 ملليغرام فيتامين C 0.0 غرام فتة الكوارع مدّة التَّحضير أربعون دقيقة مدَّة الطَّهي ستون دقيقة تكفي لـِ ستة أشخاص المكوّنات اثنتا عشرة قطعة من أقدام الغنم. بصلتان كبيرتان الحجم. عودان من القرفة. عشرة فصوص من الهيل. خمس قطعٍ من ورق الغار. نصف ملعقةٍ
نبذة عن رواية جفت الدموع

نبذة عن رواية جفت الدموع

التعريف برواية جفت الدموع جفت الدموع؛ رواية من تأليف الأديب يوسف السباعي ، تضمنت قصة حب رومانسية وقعت في أحداث سياسية مختلفة، وكُتبت بلغة أدبية سلسة وسهلة وجميلة يستطيع القارئ العادي فهمها، وتميز أسلوبها بقربها من واقع القارئ، وكان من أبرز الأساليب التي اتبعها ما يأتي: استخدم أسلوبًا بسيطًا خاليًا من التعقيد في أحداث الرواية. وظّف الرمز بصورة مميزة في هذا العمل. استخدم نهج الواقعية ، فالأحداث ليست من نسج الخيال إنّما قد تقع مع أيّ شخص على الأرض الواقع، وعبرت أحداث الرواية عن الواقع بصورة