2) отрицательный (или обратный) логарифм светопропускания (+)
3) величина, обратная светопропусканию T
4) величина, обратная светопоглощению
Оптическая плотность раствора, или абсорбция, определяется как отрицательный десятичный логарифм светопропускания: A = −lgT, где T = I/I0; I0 — интенсивность падающего, а I — интенсивность прошедшего через образец света. Поэтому правильным является определение через отрицательный логарифм светопропускания. Оптическая плотность — безразмерная величина.
Физический смысл показателя заключается в количественной оценке ослабления светового потока веществом. Чем больше раствор поглощает света и чем меньше его светопропускание, тем выше оптическая плотность. При полном пропускании света (T = 1) A = 0; при уменьшении T оптическая плотность возрастает. Простое обратное значение светопропускания не является оптической плотностью, поскольку между этими величинами используется логарифмическая, а не линейная зависимость.
В спектрофотометрическом анализе оптическая плотность связана с концентрацией определяемого вещества законом Бугера—Ламберта—Бера: A = εlс, где ε — молярный коэффициент поглощения, l — длина оптического пути, с — концентрация вещества. Эта зависимость используется для построения градуировочных графиков и количественного определения компонентов раствора при соблюдении условий применимости закона: монохроматического излучения, однородности образца и отсутствия значимого рассеяния света.
| Величина | Обозначение и формула | Единицы | Диагностико-аналитическое значение |
|---|---|---|---|
| Светопропускание | T = I/I0 | Безразмерная; часто выражается в процентах | Показывает долю излучения, прошедшую через раствор |
| Оптическая плотность | A = −lgT = lg(I0/I) | Безразмерная | Характеризует логарифмическое ослабление света и используется в количественной фотометрии |
| Полное светопропускание | T = 1; A = 0 | Безразмерная | Раствор практически не поглощает излучение на выбранной длине волны |
| Уменьшение светопропускания | T < 1; A > 0 | Безразмерная | Свидетельствует о поглощении или, при мутности образца, о дополнительном рассеянии света |
| Коэффициент поглощения | Обычно обозначается μ или α; входит в экспоненциальный закон ослабления света | Обратная длина, например см−1 | Физическая характеристика среды; не тождественен оптической плотности |
| Закон Бугера—Ламберта—Бера | A = εlс | ε зависит от вещества и длины волны | Позволяет рассчитывать концентрацию по измеренной оптической плотности |
Оптическую плотность измеряют относительно холостой пробы, содержащей все компоненты системы, кроме определяемого вещества. Для достоверного результата необходимо учитывать длину волны максимального поглощения, толщину кюветы и возможное влияние мутности или окраски матрицы. При слишком высокой оптической плотности измерение может выйти за линейный диапазон прибора, поэтому образец разбавляют. Таким образом, отрицательный логарифм светопропускания является основным математическим и физическим определением оптической плотности.