光吸收度为什么对数 为何光吸收度是对数？

光吸收度的定义

在分析化学中，光吸收度（absorbance）是用来描述物质溶液对于特定波长光线吸收程度的一个物理量。光吸收度越高，表示所测试的物质对特定波长的光线吸收能力越大。

在实验中，我们通常会测量一系列带有不同光吸收度的样品的光线透过样品之后的强度，并计算其光吸收度，从而得到每个样品中所含物质的浓度。光吸收度的计算公式为：

A = log(I0/I)

其中，A表示光吸收度，I0是入射光的强度，I是出射光的强度。

为什么光吸收度是对数

光吸收度为什么要用对数表示呢？这是因为我们在实验中通常使用的是分光光度计来测量光强度的变化。而分光光度计的工作原理是通过光的衰减来测量样品中所含物质的浓度。

分光光度计可以分解微小区域内不同波长的光，由此可以得到某一特定波长的单色光，然后通过样品，再由检测器检测出样品到达检测器前的光强度变化。由于光线在穿过样品时会发生衰减，因此我们需要计算样品对入射光的衰减程度。

而由于吸收光线的作用是减弱光的强度，因此我们需要用到对数函数。根据贝尔-伯特定律，光线通过样品时强度减少的程度与所通过层数的对数成正比。因此，将光吸收度定义为对数是为了满足这个方程，使得光强度透过样品的变化可以通过简单的加法来确定。

对数的特点

对数的一个重要特性是将一个乘法关系转化为加法关系，即：

log(a*b) = log(a) + log(b)

这个特性非常适合于描述分析化学中的现象。例如，我们在测量物质浓度时，通常是通过定量测量吸收光线的强度，并且样品的浓度与吸收光线的强度之间存在一种指数关系。而这个指数关系可以通过对数转化为一个线性关系。

小结

光吸收度为什么要用对数表示？这是因为分光光度计的工作原理是通过光的衰减来测量样品中所含物质的浓度。而由于衰减程度与光线通过的层数的对数成正比，因此光吸收度需要定义为对数，使得光强度透过样品的变化可以通过简单的加法来确定。此外，对数的特点将乘法关系转化为加法关系，非常适合于描述分析化学中的现象。