Beim Durchgang durch ausgedehnte Medien wird die Energie einer elektromagnetischen Welle spektral selektiv absorbiert. Betrachten wir diese Absorption für eine konstante Wellenlänge an einem Absorptionsmaximum. Innerhalb der differentiellen Schichtdicke dr wird die einfallende Strahlungsintensität I um den gleichen Bruchteil geschwächt:
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(1.1) |
Der Absorptionskoeffizient a ist eine Stoffkonstante und hat die Dimension 1/Länge. Durch Integration folgt aus Gleichung 1.1 das Beersche Gesetz
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(1.2) |
Handelt es sich um gelöste Stoffe in einem praktisch durchsichtigen Lösungsmittel oder wie in der IR-Spektroskopie häufig um pulverisierte Substanzen in oberhalb von 400 cm-1 transparentem KBr, so ist der Absorptionskoeffizient proportional zur Konzentration:
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(1.3) |
wobei c die Konzentration in g/l, mol/l o. ä. ist. e heißt entsprechend der g/l- bzw. molare Extinktionskoeffizient. Gleichung 1.3 eingesetzt in 1.2 ergibt das Lambert-Beer-Gesetz
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(1.4) |
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