Biofizica

1. RadiațiaX.Producere și
emisie.Tubul Coolidge
Radiația X este o radiație electromagnetică, avînd
lungimea de undă de ordinul 10−10
m. Pentru a
produce raze X este necesar ca electronii puternic
accelerați să bombardeze un corp
metalic.Dispozitibul de bază utilizat în acest scop
poartă numele de tubul lui Coolidge fig
1.Electronii sunt emiși de filamentul catodului
încălzit de curentul 𝐼 𝑐 cu intensitatea de cîțiva
amperi și acclerați spre anod de o diferență de
potențial V de zeci de kV. Deplasarea electronilor
de la catod spre anod corespunde unui curent de
direcție inversă cu intensitatea i de cîțiva
miliamperi, numi curent anodic.Dacă vom cerceta
spectrul de emisie al unui tub de raze X fig 2, vom
constata că el are forma unui fond continuu,pe
care sunt suprapuse cîteva maxime.Această
compoziție dublă corespunde unui dublu
mecanism de producere: ionizant pe de o parte și
de frînare pe de altă parte.Cînd un electron cu
energie cinetică trece prin apropierea unui nucleu,
sub acțiunea forței de atracție electrostatică, el își
schimbă direcția și este frînat, dînd naștere unui
foton de raze X.Spectrul radiației de frînare este
continuu.Cînd electronii accelerați puternic
pătrund în atomii anodului,el poate smulge
electroni de pe nivelele profunde fig.3. Locurile
rămase libere sunt completate de electronii de pe
straturile exterioare, tranzițiile fiind însoțite de
radiații X cu lungimi de undă grupate în serii
caracteristice atomilor excitați în anod. fig 4
Metode de difracție cu razeX. Aplicarea lorîn cercetări biofizice
Straturile de atomi sunt situate la distanța d unul față de altul și formează rețeaua de difracție, prin
care poate trece radiația X. Se cercetează 2 raze difractate sub unghiul sigma în raport cu direcța
fluxului inient, diferența de drum a cărora este d*sin sigma.Din acest motiv, pe placa fotografică,
stabilită la o anumită distanță de la cristal, se a înregistra tabloul de interferență al celor 2 raze.
Interferența va fi constructivă, cînd diferența de drum conține un număr întreg de lungimi de undă
ale radiației monocromatice:
𝑑 sin 𝜃 = 𝑛𝜆
Și distructivă dacă
𝑑 sin 𝜃 = (2𝑛 − 1)
𝜆
2
Unde n-număr întreg pozitiv.
Crisalul este un sistem atomar tridimensional, de aceea pe cristal formează pe placa fotografică un
ansamblu de pete luminoase pe un fundal întunecat. Acest tablou de difrație se numește
lauegramă. Există mai multe metode experimentale de difracție cu raze X, grupate în două
categorii de tehnici:
-metode cu cristal turnat (cristalul se plasează astfel, încît una din axele lui pricipale să fie
perpendiculară pe direcția fluxului incident de raze X monocromatice.Prin rotirea cristalului în
jurul acestei axe, razele care cad succesiv pe toate fețele sale vor determina apariția unor maxime
de difracție.Deoarece rotația se execută pe o anumită axă, suprafețele cristalului au o orientare
fixă și maximile de difracție apar pe placa fotografică sub formă de puncte) fig 1 (p.135)
-metode cu pulberi (la aplicarea metodei pulberilor, substanța cristalizată se plasează sub formă
de pulberi în calea razelor X.Fasciculul dispersat va forma diferite conuri cu xele plasate în
direcția fluxului incident. Pe placa fotografică, poziționată perpendicular pe direcția fluxului
incident, maximele de difracție vor avea aspectul unor cercuri concentrice.) fig 2 (p.135)
Metodele de difracție cu razele X sînt folosite în radiografie (Imaginile se obțin pe un film
fotografic sau pe un ecran ce conține o substanță fluorescentă. Dezavantajul metodei constă în
faptul că imaginea tuturor țesuturilor întîlnite de o rază X se suprapun în imagine, ceea ce duce la
micșorarea rezoluției ), radioscopie, în tomografia computerizată (metodă care utilizează aprate ce
sînt capabile să înregistreze modificările fasciculului de raze X la propulsarea continuă a
pacientului ).
Radiația termică. Caracteristicile
radiației termice.Legea lui Kirchohoff
În urma proceselor interatomice și intermoleculare,
corpurile radiază unde electromagnetice. Doar o radiație
electromagnetică este proprie tuturor obiectelor-radiația
termică- emisă de toate corpurile care au o temperatură
mai înaltă decît 0 grade.
Numim flux de radiație 𝜙-puterea medie de radiație.Fluxul
de radiție emis de 1 m pătrat de suprafață a corpului se
numește radianță energetică 𝑅 𝑒 exprimată în
𝑊
𝑚2⁄ .Capacitatea unui corp de a absorbi energia
radiațiilor electromagnetice se caracterizează prin
coeficientul de absorbție 𝛼 este egal cu raportul dintre
fluxul de radiație absorbit și fluxul de radiație incident:
𝛼=
𝜙 𝑎𝑏𝑠
𝜙 𝑖𝑛𝑐
≤ 1
Corpurile ale căror coeficienți de absorbție sunt egali cu o
unitate, pentru radiațiile de orice lungime de undă, se
numesc corpuri absolut negre.fig 1 (p.140) Corpurile ale
căror coeficienți de absorbție sunt mai mici decît o uniate,
însă nu depind de lungimea de undă a radiației incidente,
se numesc corpuri cenușii.În natură nu există corpuri
absolut negre, nici corpuri cenușii.Corelația cantitativă
dintre emisia și absorbția energiei electromagnetice a fost
stabilită de Kirchhoff.La temperatură constantă, raportul
dintre densitatea spectrală a radianței energetice și
coeficientul monocromatic de absorbție este același pentru
toate corpurile,inclusiv pentru cele absolut negre:
(
𝑟 𝜆
𝛼 𝜆
)1=(
𝑟 𝜆
𝛼 𝜆
)2=...=
𝜀 𝜆
1
Radiația X: de frînare și
caracteristică. Spectrele acestor
tipuri de radiație
Radiația X este o radiație electromagnetică, avînd
lungimea de undă de ordinul 10−10
m. Pentru a
produce raze X este necesar ca electronii puternic
accelerați să bombardeze un corp metalic. Cînd un
electron cu energie cinetică trece prin apropierea
unui nucleu, sub acțiunea forței de atracție
electrostatică, el își schimbă direcția și este frînat,
dînd naștere unui foton de raze X. Energia acestui
foton este :
ℎ𝜈 = 𝐸𝑖𝑛 − 𝐸 𝑒𝑥𝑡
fig 1(p.129)
Spectrul radiației de frînare este continuu.Acest
spectru continuu de frînare ale razelor X este
utilizat în radiografie și radioscopie.
Radiații X caracteristice:
Cînd electronii accelerați puternic pătrund în
atomii anodului,el poate smulge electroni de pe
nivelele profunde fig.2 (p.130). Locurile rămase
libere sunt completate de electronii de pe straturile
exterioare, tranzițiile fiind însoțite de radiații X cu
lungimi de undă grupate în serii caracteristice
atomilor excitați în anod. fig 3 (p.131)
Corp absolut negru. Legile radiației corpului absolut negru. Legea
lui Stefan- Boltzmann și legea lui Wien
În urma proceselor interatomice și intermoleculare, corpurile radiază unde electromagnetice. Doar
o radiație electromagnetică este proprie tuturor obiectelor-radiația termică- emisă de toate
corpurile care au o temperatură mai înaltă decît 0 grade. Corpurile ale căror coeficienți de
absorbție sunt egali cu o unitate, pentru radiațiile de orice lungime de undă, se numesc corpuri
absolut negre.fig 1
Sînt cîteva legi ai radiației termice a corpului absolut negru:
Legea Stefan-Boltzmann:
Radiația energetică a unui corp absolut negru este direct proporțională cu puterea a patra a
temperaturii absolute a corpului respectiv.
𝑅 𝑒 = 𝜎𝑇4
Unde 𝜎 este constanta lui Stefan-Boltzmann
Legea lui Wien
Lungimea de undă 𝜆 𝑚𝑎𝑥 căreia îi revine valoarea maximă a densității spectrale a radianței
energetice a unui corp absolut negru, variază invers proporțional cu temperatura absolută a
corpului respectiv
𝜆 𝑚𝑎𝑥 =
𝑏
𝑇
Legea lui Wien se mai numește legea deplasării , deoarece din ea rezultă că la creșterea
temperaturii corpului absolut negru valoarea maximă a densității aspectrale a radianței energetice
se deplasează spre lungimile de undă scurte.Folosind analiza spectrală cantitativp, în baza acestei
legi se poae determina temperatura corpurilor la distanță, metoda fiind numită pirometrie optică
Radiația soarelui.Constanta solară
Cea mai puternică sursă de radiație termică care
condiționează viața pe pămînt este soarele. Sursa energiei
solare este racția termonucleară de transformare a
hidrogenului în heliu
𝐻1
2
+ 𝐻1
3
= 𝐻𝑒2
4
+ 𝑛1
0
Sistemele fizice realizează un schimb de energie cu mediul
sau cu alte sisteme. Un sistem care primește mai multă
energie decît cedează se încălșește. Un sistem care cedează
mai multă energie decît primește se răcește. Pămîntul
primește de la Soare energie sub formă de radiație și în
același timp cedează energie în univers.Echilibrul
energetic al Pămîntului este dat de egalitatea dintre energia
primită de la Soare și energia cedată în spațiu. Pămîntul
absoarbe 70% din energia primită de la soare, iar 30 %
reflectă în spațiu. Fluxul de energie solară ce revine la 1
𝑚2
de arie a frontierei atmosferei Pămîntului este de 1370
W, mărime numită constanta solară, iar pînă la suprafața
pămîntului ajung doar 1000 W pe 𝑚2
.Radiația solară
dozată se aplică în medicină ca factor terapeutic, precum și
ca factor de călire a organismului
Rezistențatotală a circuitului de
curent alternative
Curentul anternativ este un curent electric a cărui
direcție se schimbă periodic, spre deosebire de
curentul electric continuu, a cărui sens este
unidirecțional. Forma de undă uzuală a curentului
alternativ este sinusoidală.Valoarea instantanee a
curentului electric alternativ variază în timp
conform relației:
𝐼 = 𝐼 𝑚 sin (𝜔𝑡 + 𝜑𝑜)
Unde 𝐼 𝑚 –valoarea maximă a curentului
𝜔-frecvență ciclică a curentului
𝜑𝑜 -defasaj dintre intensitate și tensiune
Dacă conductorul are formă de solenoid intervine
fenomenul de autoinducție, care face ca
intensitatea curentului alternativ să obțină aceleași
valori ca și tensiunea cu întîrziere în timp ,
defazajul fiind 𝜑𝑜 = −𝜋 2⁄ . Pentru o capacitate
electrică defasajul este opus, adică 𝜑𝑜 = 𝜋 2⁄ .
Pentru un circuit format dintr-o rezistență activă
R, o bobină cu inductanța L și un condensator cu
capacitatea C, legate în serie și alimentate de un
curent alternativ, rezistența totală Z (sau
impendanța ) se determină de relația
𝑍 = √(𝑅 + 𝑅 𝐿)2 + (𝜔𝐿 −
1
𝜔𝐶
)
2
Unde 𝜔𝐿-reactanța inductivă
1
𝜔𝐶
– reactana capacitivă
𝑅 𝐿 –rezistența în curent continuu al
bobinei
Curent elctric alternativ.Parametrii curentului
electric alternativ
Curentul anternativ este un curent electric a cărui direcție se schimbă periodic, spre deosebire de
curentul electric continuu, a cărui sens este unidirecțional. Forma de undă uzuală a curentului
alternativ este sinusoidală.
Curentul alternativ stă la baza funcţionării majorităţii aparatelor electrice. El se produce, se
transmite şi se utilizează în condiţii mult mai avantajoase decât curentul continuu.
Producerea curentului alternativ
Una din cele mai importante aplicaţii ale fenomenului de inducţie electromagnetică este
producerea curentului alternativ de către generatoarele de curent alternativ (alternatoare).
La orice mărime sinusoidală se disting: amplitudinea, faza, faza iniţială, valorea efectivă,
pulsaţia, perioada şi frecvenţa.
Dacă valoarea instantanee a curentului alternativ monofazat este    tIi sin2 atunci:
Curentul alternativ fiind un fenomen periodic este caracterizat de mărimile:
Perioada T reprezintă intervalul de timp după care intensitatea şi tensiunea curentului alternativ
trec prin aceleaşi valori, în acelaşi sens, adică efectuează o oscilaţie (sinusoidală) completă.
Frecvenţa   reprezintă numărul de oscilaţii complete efectuate în unitatea de timp.
Amplitudinea este valoarea maximă pe care o au în timpul unei perioade, tensiunea sau
intensitatea curentului alternativ
Valoarea instantanee este valoarea pe care o au tensiunea sau intensitatea curentului alternativ la
un moment oarecare de timp
Pulsaţia ω reprezintă numărul de perioade în 2𝜋 unităţi de timp.
Faza   a intensităţii şi tensiunii alternative este reprezentată de argumentul sinusului din
expresia intensităţii, respectiv tensiunii.
21   se numeşte diferenţă de fază sau defazaj
Emitereași absorbția energiei electro-
magnetice de către atomi. Spectre de
emisie și spectre de absorbție
Fiecare atom în diferite situații poate emite sau absorbi
radiații cu anumită lungime de undă, numite linii
spectrale, care sunt proprii numai lui. Liniile spectrale sunt
cauzate de configurația electronică a atomului căruia îi
aparțin.Este cunoscut cu precizie ce linii spectrale sunt
caracteristice fiecărui element chimic.Astfel este ușor de
identificat elementele chiice dintr-u amestec după liniile
sale spectrale.Totalitatea radiațiilor de diferită lungime de
undă pe care un atom este capabil să le emită, atunci cînd i
se furnizează energie din exterior , poartă numele de
spectrul de emisie al atomului respectiv. Totalitatea
radiațiilor de diferite lungimi de undă absorbite de un
anumit atom, atunci cînd se examinează într-un spectru
continuu poartă numele de spectru de absorbție. Spectrele
de emisie cît și cele de absorbție pot fi sub formă de linii,
benzi sau continue, avînd o structură particulară care
depinde de compoziția chimică și starea fizică a substanței
cercetate. Un spectru de emisie se caracterizează prin
prezența unor linii luminoase plasate pe un fond întunecat.
Fig 1 p162.Un spectru de absorbție s caracterizează prin
existența unor linii sau benzi întunecate, plasate pe fondul
unui spectru de emisie continuu fig 2. Între pectrul de
emisie și cel de absorbție ale unei substanțe, obținute în
condiții identice, există o corespondență directă, exprimată
de legea lui Kirchhoff sau legea inversiunii liniilor
spectrale: substanța absoarbe radiații de acele lungimi de
undă pe care este în stare să le emită.

2. Impendanța electrică a țesuturilor biologice. Dispersia impendanței.
Coeficient de polarizare
Curentul alternativ este un curent electric a cărui direcție se schimbă periodic, spre
deosebire de curentul continuu, al cărui sens este unidirecțional. Forma de undă
uzuală a curentului alternativ este sinusoidală. Valoarea instantanee a curentului
electric alternativ variază în timp conform relației:
𝐼 = 𝐼 𝑚 sin (𝜔𝑡 + 𝜑𝑜)
Unde 𝐼 𝑚 –valoarea maximă a curentului 𝜔-frecvență ciclică a curentului
𝜑𝑜 -defasaj dintre intensitate și tensiune
Dacă conductorul are formă de solenoid intervine fenomenul de autoinducție, care
face ca intensitatea curentului alternativ să obțină aceleași valori ca și tensiunea cu
întîrziere în timp , defazajul fiind 𝜑𝑜 = −𝜋 2⁄ . Pentru o capacitate electrică
defasajul este opus, adică 𝜑𝑜 = 𝜋 2⁄ . Pentru un circuit format dintr-o rezistență
activă R, o bobină cu inductanța L și un condensator cu capacitatea C, legate în
serie și alimentate de un curent alternativ, rezistența totală Z (sau impendanța ) se
determină de relația
𝑍 = √(𝑅 + 𝑅 𝐿)2 + (𝜔𝐿−
1
𝜔𝐶
)
2
Unde 𝜔𝐿-reactanța inductivă
1
𝜔𝐶
– reactana capacitivă
𝑅 𝐿 –rezistența în curent continuu al bobinei
Fig 1 p 123 13.1
S-a constatat că în țesuturile vii reactanța inductivă lipsește .Luînd în considerare
acest fapt, pentru țesutuirle biologice vii impendanța se determină din relația
𝑍 = √ 𝑅2 + (
1
𝜔𝐶
)
2
Prezența reactanței capacitive este cauzată de membranele celulare, capacitățile
electrice ale cărora depind de parametrii lor geometrici și starea mediului.
Caracteristicile fizice ale acestui mediu variază sub influneța cîmpului
electromagnetic exterior, precum și în rezultatul variației permiabilității
membranelor celulare.Țesuturile vii au diferită conductibilitate electrică pentru
curenții alternativi de diferită frecvență în comparație cu electroliții
conductibilitatea cărora nu depinde de frecvența curentului. Fenomenul variației
impendanței țesuturilor vii în dependență de frecvența curentului electric se
numește dispersia impendanței. Grafic această dependență se reprezintă prin așa
numita curbă de dispersie. Intervalul de frecvență în care se observă dispersia
impendanței se numeștte domeniu de dispersie.Deseori în loc de a construi curba
de dispersie se determină așa- numitul coeficient de polarizare.
𝐾 =
𝑍 𝜔𝑚𝑖𝑛
𝑍 𝜔𝑚𝑎𝑥
Unde 𝑍 𝜔𝑚𝑖𝑛 -impendanța țesutului pentru frecvența minimă a curentului electric
𝑍 𝜔𝑚𝑎𝑥 –impendanța țesutului pentru frecvența maximă a curentului electric.
La necrotizarea țesutului valoare coeficientului de polarizare tinde spre unitate. Fig
2 p. 124
Fenomenul dispersiei luminii. Dispozitivele cu
ajutorul cărora se realizează dispersia luminii.
Mersul radiațiilor prin prismă. Unghiul de deviație
Viteza de fază a undelor armonice în același mediu
depinde de frecvența oscilațiilor.Acest fenomen se
numește dispersia undelor.Încă Newton privind
refracția lumini albe în prisma de sticlă, a emonstrat că
ndicele de refracție al sticlei depinde de frecvența undei
luminoase. Acest fenomn el l-a numit dispersia luminii.
Analiza spectrală cantitativă se bazează pe faptul că
intensitatea liniilor spectrale este proporțională cu
concentrația elementului respectiv. Pentru efectuarea
unei analize spectrale se utilizează aparate numite
spectroscoape-dacă spectrul se studiază direct cu ochiul
liber și spectrografe cînd spectrul se înregistează pe o
placă fotografică sau pe un inscriptor.Aceste aparate
folosesc ca element dispersiv prisma optică sau rețeaua
de difracție. La prisma optică atît deviația cît și
dispersia sunt inverse în raport cu lungimea de undă.
Spectrul izibil este reprezentat de radiațiile cu lungimea
de undă cuprinse aproximativ între 760-400nm.
Dipersia are loc din cauză că viteza de propagare a
luminii în același medu depinde de lungimea de undă.
Cu micșorara lungimii de undă viteza se micșorează,
iar indicele de refracție respectiv se mărește. Dispersia
se manifestă mai pronunțat la trecerea luminii albe
printr-o prismă de sticlă grea, care dă o diferență
esențială dinte indicii de refracție pentru diferite
lungimi de undă. Trecerea razelor prin prismă este
reprezentă în fig 1 p.163 Fiecare rază monocromatică la
trecerea prin prismă este deviată de la direcția ințială cu
un unghi D, a cărui valoare pentru unghiuri de
incidență mici se calculează din relația:
𝐷 = (𝑛2 − 𝑛1)𝐴
Unde 𝑛1-indicele de refracție a mediului
𝑛2-indicele de refracție a materialului din care e
confecționată sticla
A-unghiul prismei
Dacă în calea razelor dispersate de prismă se așează un
ecran, pe acesta se va obține o imagine colorată, care
poartă numele de spectru.Spre deosebire de prismă,
rețeaua de difracție realizează o deviație proporțională
cu lungimea de undă.
Scara undelor electromagnetice. Lumina naturală și plan
polarizată. Fenomene fizice în care are loc polarizarea luminii,
dicroismul
Unda electromagnetică se caracterizează prin vectorul intensității
cîmului electriv variabil 𝐸⃗ și inducției cîmpului magnetic variabil 𝐻⃗⃗ ,
ambele cîmpuri fiind inseparabile.Vectorii 𝐸⃗ și 𝐻⃗⃗ oscilează în plane
reciproc perpendiculare , conținînd smultan și direcțiile de propagare
a undei. Fig 1, p.170. Undele electromagnetice ale căror lungimi de
undă sunt cuprinse în intervalul de la 106
nm pînă la 10 nm alcătuiesc
spectrul optic. O porțiune mică din acest domeniu (760-
400nm)percepută de ochiul omului, reprezintă spectrul vizibil sau
simplu lumina.Acțiunea chimică și cea biologică a luminii, în
particular acțiunea luminii asupra ochiului, este legată de
componenta electrică a undei electromagnetice. De aceea vectorul 𝐸⃗
este numit vectorul luminii și se consideră caracteristica de bază a
luminii.Planul în care au loc oscilațiile vectorului luminii și conține
direcția de propagare a lui se umește plan de polarizare. În orice
sursă de lumină undele sunt emise de miliarde de atomi, care sunt
orientate haotic, și de aceea oscilațiile vectorului de lumină se
efectuează în plane diferite. În fig 1 p.171 săgețile reprezintă
amplitudinea și direcția vectorului 𝐸⃗ într-un plan perpendicular pe
direcția de propagare. O astfel de lumină se numește naturală.
Lumina în care oscilațiile tuturor vectorilor de lumină au loc numai
în plane paralele se numește lumină plan polarizată sau liniar
polarizată. Fig 2 p.171 b .Lumina naturală poate fi polarizată prin
reflexie, respectiv refracție sau prin dublă refracție.Atît lumina
reflectată cît și cea refractată sunt parțial polarizate.Gradul de
polarizare al luminii depinde de unghiul de incidență. Dacă se
îndeplinește condiția că tangenta unghiului de incidență i este egală
cu indicele de refracțe n al mediului, de la suprafața căruia se reflectă
lumina, atunci are loc polarizarea totală a luminii reflectate-legea lui
Brewster, care se exprimă :
tgi=n
Aplicînd această formulă se poate demonstra că la polarizarea totală
a luminii reflectate, unghiul dintre raza reflectată și cea refractată
este egal cu 90°. Fig 2 p.172.Prin dubla refracție apar două raze
polarizate, avînd paralele de vibrație perpendiculare:
-raza ordinară, care se supune legilor refracției
-raza extraordinară, care nu se supune legilor refracției
De asemenea există proprietatea unor substanțe birefrigente de a
absorbi o rază mai mult decît pe alta- proprietate numită dicroism.
Elementele constructive ale spectroscopului cu două tuburi
Spectroscopul cu două tuburi este format dintr-o prismă optică P și două tuburi-
colorimetrul K și luneta L.Prisma servește pentru obținerea dispersiei luminii.
Compoziția ei trebuie să corespundă domeniului în care lucrăm (sticlă obișnuită
pentru vizibil, cuarț pentru ultraviolet).Spectroscopul folosit în laborator conține o
prismă din sticlă obișnuită. Colimatorul K este construit dintr-o lentilă convergentă
𝐿1 și o fantă reglabilă F, așezată în focarul lentilei. Colimatorul e menit să trimită
pe fața de incidență a prismei un fascicul îngust de raze paralele.Fanta se reglează
astfel, încît să se asigure o finețe corespunzătoare liniilor spectrale observate și
concomitent o luminozitate suficientă. Luneta L este formată dintr-un sistem
obiectiv 𝐿1 orientat spre prismă și un ocular 𝐿3 prin care privește
observatorul.Pentru a aduce succesiv liniile spectrale în cîmpul de vedere, luneta se
poate roti în jurul unei axe verticale. Pentru a se obține imaginea clară a spectrului,
ocularul se deplasează în axul longitudinal al lunetei, în funcție de ochiul
observatorului. Fig 1 p.164
Construcția polarimetrului și utilizarea lui în medicină. Polarimetria
Undele electromagnetice ale căror lungimi de undă sunt cuprinse în intervalul de la 106
nm pînă la 10 nm alcătuiesc spectrul
optic. În fig 1 p.171 săgețile reprezintă amplitudinea și direcția vectorului 𝐸⃗ într-un plan perpendicular pe direcția de propagare.
O astfel de lumină se numește naturală.Lumina în care oscilațiile tuturor vectorilor de lumină au loc numai în plane paralele se
numește lumină plan polarizată sau liniar polarizată. Lumina naturală poate fi polarizată prin reflexie, respectiv refracție sau prin
dublă refracție.Unele substanțe datorită prezenței unuia sau mai multor atomi de C asimetrici, posedă proprietatea de a roti
planul de polarizare a luminii incidente.Astfel de substanțe se numesc substanțe optic active, iar proprietatea lor de a roti planul
de polarizare a luminii- activitate optică.
Metoda calitativă și cantitativă a diferitelor substanțe optic active, în care se folosește lumina polarizată, se numește polarimetrie.
Polarimetria se bazează pe măsurarea unghiului cu care o anumită cantitate de soluție a substanței optic active rotește planul
luminii polarizate. Aparatele utilizate pentru măsurarea unghiului de rotire al planului de vibrație al luminii polarizate se numesc
polarimetre.Cel mai simplu polarimetru constă din 2 nicoli identici: polarizatorul P și analizatorul A.Substanța optic activă se
introduce în tubul T.Rotirea analizatorului necesară pentru restabilirea aceluiași cîmp care a fost stabilit în lipsa substanței, ne dă
unghiul cu care substanța optic activă a rotit planul de polarizare a luminii.Deoarece nicolii costă scump, în unele polarime tre în
calitate de polarizor și analizor se folosesc polaroizii.Schema polarimetrului este: fig 1 p.176
Spectrele de emisie și de absorbție a energiei de către atom. Analiza spectrală
și domeniile de utilizare în practică
Fiecare atom în diferite situații poate emite sau absorbi radiații cu anumită
lungime de undă, numite linii spectrale, care sunt proprii numai lui. Liniile
spectrale sunt cauzate de configurația electronică a atomului căruia îi aparțin.Este
cunoscut cu precizie ce linii spectrale sunt caracteristice fiecărui element
chimic.Astfel este ușor de identificat elementele chiice dintr-u amestec după liniile
sale spectrale.Totalitatea radiațiilor de diferită lungime de undă pe care un atom
este capabil să le emită, atunci cînd i se furnizează energie din exterior , poartă
numele de spectrul de emisie al atomului respectiv. Totalitatea radiațiilor de
diferite lungimi de undă absorbite de un anumit atom, atunci cînd se examinează
într-un spectru continuu poartă numele de spectru de absorbție. Spectrele de emisie
cît și cele de absorbție pot fi sub formă de linii, benzi sau continue, avînd o
structură particulară care depinde de compoziția chimică și starea fizică a
substanței cercetate. Un spectru de emisie se caracterizează prin prezența unor
linii luminoase plasate pe un fond întunecat. Fig 1 p162.Un spectru de absorbție se
caracterizează prin existența unor linii sau benzi întunecate, plasate pe fondul unui
spectru de emisie continuu fig 2. Între pectrul de emisie și cel de absorbție ale unei
substanțe, obținute în condiții identice, există o corespondență directă, exprimată
de legea lui Kirchhoff sau legea inversiunii liniilor spectrale: substanța absoarbe
radiații de acele lungimi de undă pe care este în stare să le emită. Analiza spectrală
cantitativă se bazează pe faptul că intensitatea liniilor spectrale este proporțională
cu concentrația elementului respectiv. Pentru efectuarea unei analize spectrale se
utilizează aparate numite spectroscoape-dacă spectrul se studiază direct cu ochiul
liber și spectrografe cînd spectrul se înregistează pe o placă fotografică sau pe un
inscriptor.Aceste aparate folosesc ca element dispersiv prisma optică sau rețeaua
de difracție.Aparatele de analiză spectrală sunt frecvent utilizate în cercetarea
medico-biologică pentru studiul structurii chimice a diverselor molecule
organice.Aminoacizii și acizii nucleici prezintă benzi caracteristice, dependent de
dozarea lor în soluții. În medicină ea se folosește pentru identificarea urmelor de
sînge și stabilirea cauzelor diverselor intoxicații, în dozarea flamfotoetrică a unor
ioni alcalini din produsele biologice, pentru constatarea rezultatelor unor reacții de
laborator.
Dispozitive de polarizare a luminii:
prisma Nicol, polaroidul
Undele electromagnetice ale căror lungimi de undă sunt
cuprinse în intervalul de la 106
nm pînă la 10 nm
alcătuiesc spectrul optic. O porțiune mică din acest
domeniu (760-400nm)percepută de ochiul omului,
reprezintă spectrul vizibil sau simplu lumina. În fig 1
p.171 săgețile reprezintă amplitudinea și direcția
vectorului 𝐸⃗ într-un plan perpendicular pe direcția de
propagare. Planul în care au loc oscilațiile vectorului
luminii și conține direcția de propagare a lui se umește
plan de polarizare. O astfel de lumină se numește
naturală. Lumina în care oscilațiile tuturor vectorilor de
lumină au loc numai în plane paralele se numește
lumină plan polarizată sau liniar polarizată. Fig 2 p.171
b .Lumina naturală poate fi polarizată prin reflexie,
respectiv refracție sau prin dublă refracție.Atît lumina
reflectată cît și cea refractată sunt parțial
polarizate.Vom precăuta polarizarea luminii prin dubla
refracție, utilizînd două dispozitive : niconul și
polaroidul.
Niconul este un dispozitiv care este obținut la tăierea
unui cristal de spat de Islanda după diagonala scurtă,
iar fețele astfel obținute ale romboidului se lipesc cu
balsam de Canada. Prin dubla refracție apar două raze
polarizate, avînd paralele de vibrație perpendiculare:
-raza ordinară, care se supune legilor refracției
-raza extraordinară, care nu se supune legilor refracției
Balsamul de Canada are pentru raza extraordinară un
indice de refracție foarte apropiat celui l spatului de
Islanda și astfel aceasta va trece nedeviată prin
nicol.Raza ordinară odată intrată în nicol suferă o
deviere totală și este eliminată. Fig 3 p.173
Polaroidul reprezintă o peliculă transparentă de celuloid
ce conține un număr mare de cristale mici la fel
orientate de substanță anizotropă dicroică. Proprietatea
unor substanțe birefrigente de a absorbi o rază mai mult
decît pe alta- proprietate numită dicroism.Exemplu de
substanță anizotropă dicroică poate servi herapatita,
care polarizează lumina și absoarbe complet una din
cele două raze. Fig 3p.173
Substanțe opticactive.Unghiul de rotire specifică
Undele electromagnetice ale căror lungimi de undă sunt cuprinse în
intervalul de la 106
nm pînă la 10 nm alcătuiesc spectrul optic. O
porțiune mică din acest domeniu (760-400nm)percepută de ochiul
omului, reprezintă spectrul vizibil sau simplu lumina. Planul în care
au loc oscilațiile vectorului luminii și conține direcția de propagare a
lui se numește plan de polarizare. În fig 1 p.171 săgețile reprezintă
amplitudinea și direcția vectorului 𝐸⃗ într-un plan perpendicular pe
direcția de propagare. O astfel de lumină se numește naturală.Lumina
în care oscilațiile tuturor vectorilor de lumină au loc numai în plane
paralele se numește lumină plan polarizată sau liniar polarizată.
Lumina naturală poate fi polarizată prin reflexie, respectiv refracție
sau prin dublă refracție.Unele substanțe datorită prezenței unuia sau
mai multor atomi de C asimetrici, posedă proprietatea de a roti
planul de polarizare a luminii incidente.Astfel de substanțe se
numesc substanțe optic active, iar proprietatea lor de a roti planul de
polarizare a luminii- activitate optică. Dacă planul de polarizare este
rotit spre spre dreapta substanța se numește dextrogiră (glucoza,
lactoza). În cazul cînd planul de polarizare este rotit spre stînga
substanța se numește levogiră (fructoza, colesterolul).Unghiul 𝜑 cu
care soluția optic activă rotește planul de polarizare a luminii, la o
anumită temperatură și lungime de undă, este direct proporțional cu
concentrația C a solvitului și cu lungimea stratului de soluție
străbătut conform relației:
[𝛼]𝐶𝑙
100
= 𝜑
[𝛼] este unghiul de rotire specifică a substanței optic active, care se
determină convențional la temperatura de 20℃ și pentru lungimea de
undă 𝜆=589,4 nm.Unghiul de rotire specifică a substanței optic active
depinde de natura substanței, de temperatura substanței, de lungimea
de undă ce trece prin ea și de lungimea stratului de soluție
străbătut.Cunoscînd unghiul de rotire specifică a soluției optic active
și lungimea l al tubului în care se toarnă soluția acestei substanțe,
putem determna concentrația C a substanței în soluție după formula :
10𝜑
[𝛼]𝑙
= 𝐶

3. Utilizarea luminii plan polarizată în medicină
Undele electromagnetice ale căror lungimi de undă sunt cuprinse în
intervalul de la 106
nm pînă la 10 nm alcătuiesc spectrul optic. În fig
1 p.171 săgețile reprezintă amplitudinea și direcția vectorului 𝐸⃗ într-
un plan perpendicular pe direcția de propagare. O astfel de lumină se
numește naturală.Lumina în care oscilațiile tuturor vectorilor de
lumină au loc numai în plane paralele se numește lumină plan
polarizată sau liniar polarizată. Lumina naturală poate fi polarizată
prin reflexie, respectiv refracție sau prin dublă refracție. Unele
substanțe datorită prezenței unuia sau mai multor atomi de C
asimetrici, posedă proprietatea de a roti planul de polarizare a
luminii incidente.Astfel de substanțe se numesc substanțe optic
active, iar proprietatea lor de a roti planul de polarizare a luminii-
activitate optică.
Organismele vii sînt alcătuite în mare măsură de substanțe optic
active.Pentru studierea acestor substanțe se folosește lumina
polarizată. Lumina plan polarizată se folosește în medicină pentru
determinarea activității optice a albumiei din serul sangvin, cu scopul
de a diagnostica cancerul, în clinica practică la determinarea
concentrației glucozei în urină la bolnavii de diabet.Microscopia
polarizată servește la determinarea izotropiei și anizotropiei optice a
diferitor elemente histologice, precum și la verificarea lor:lame
osoase, fibre de colagen, cromatină, mielină, fibre nervoase,
cartilaje.Lumina polarizată se folosește la studiereamodelelor, pentru
aprecierea tensiunilor mecanice, care apar în țesuturile osoase.
Pompajul fotonic.
Volumul substanței active ca rezonator. Mecanismul de
funcționare a laserului cu gaz
Fenomenul laser este un fenomen ce are loc la procesul de
amplificare a radiației prin emisie stimulată, iar substanța a cărei
atom permit producerea acestui fenomen , se numește mediu activ
laser. Fig 1.p 194. Pentru a se produce fenomnul laser este nevoie să
existe un număr cît mai mare de atomi în stare energetică superioară,
adică este necesar să se inverseze raportul numărului de atomi din
sistem în favoarea celor excitați.Fenomenul prin care marea
majoritate a atomilor mediului activ laser se află în stare energetică
superioară se numește inversiunea populațiilor.Inversiunea
populațiilor este o situație anormală pentru atom deoarece tendința
naturală a atomilor este de a se situa în stări energetice
minime.Totodată această stare de neechilibru termodinamic se poate
realiza decît dacă se consumă o anumită energie pentru menținerea
ei.Procesul prin care are loc transmiterea de energie necesară pentru
realizarea inversiunii populațiilor se numește pompaj fotonic.Pentru
a obține inversiunea populațiilor, deseori în calitate de mediu activ
laser, este folosit un amestec de 2 gaze.Acestea trebuie să posede
nivele energetice aproximativ egale.Pompajul fotonic se realizează
prin descărcarea electrică în amestec.În laserul cu heliu și neon
rolulgazului de bază aparține atomilor de neon, iar rolul gazului
adăugat atomilor de heliu.Prin ciocnire are loc transferul de energie
de la atomii de heliu la atomii de neon, obținîndu-se popularea
nivelului metastabil.Tranzițiile stimulate în cavitatea rezonantă
produc fasciculul laser.După obținerea inversiunii populațiilor drept
inițiator al procesului de emisie stimulată poate servi chiar unul din
fotonii emiși de un atom excitat al mediului activ laser.Pentru a evita
pierderea primilor atomi stimulați se impune existența unei cavități
rezonante.Aceasta obligă fotonii să rămînă un timp mai îndelungat în
mulțimea de atomi excitați, asigurînd astfel o amplificare a radiației
Proprietățile principale ale radiației laser.Aplicația radiației
laser în cercetările biofizice și practica medicală
Fenomenul laser este un fenomen ce are loc la procesul de
amplificare a radiației prin emisie stimulată, iar substanța a cărei
atom permit producerea acestui fenomen , se numește mediu activ
laser. Fig 1.p 194.Indiferent de natura mediului activ și de sistemul
de pompaj, radiația laser are cîteva caracteristici generale care o
deosebesc de sursele clasice:
-coerența- proprietatea ce permite interacțiunea între pachetele de
unde și conduce la apariția fenomenelor de interferență și difracție
-monocromaticitatea- proprietatea radiației laser de a avea o singură
lungime de undă pentru toți fotonii constituenți
-direcționalitatea- proprietatea radiaiei laser de a avea o direcție bine
stabilită pentru fiecare fascicul laser după o anumită distanță
-strălucirea-proprietatea radiației laser de a avea o densitate
energetică mult superioară unei surse clasice de lumină.
Mai sînt și alte caracteristici ale radiațiilor: lungimea de undă
(specifică pentru fiecare tip de laser), putearea, durata, frecvența
pulsurilor, intensitatea radiației, are pot varia fie la o anumită sursă
fie la schimbarea surselor laser, făcînd acest tip de radiație potrivit
pentruo multitudine de aplicații medicale.Efectele radiației laser
asupra organismelor vii sînt foarte variate.De aceea în domeniile
biologic și medical laserul este folosit cu prudență și cu multă
atenție. Cu ajutorul unui dispozitiv laser care emite în infraroșu se
pot face determinări ale diferitor substanțe din sînge fără să se
apeleze la obișnuita metodă a recoltării unor probe.El oferă
posibilitatea depistării precoce a unor boli (tuberculoză, diabet). În
chirurgie și microbiologie laserul este folosit în tratarea glioamelor,
la desprinderea unor tumori de pe principalele vase de sînge, la
vaporizarea unor tumori din ventricule etc. În oftalmologie, laserul
este folosit în retinopatia diabetică, ocluziile vaselor retiniene,
prevenirea hemoragiilor. În otorinolaringologie laserul permite
tratarea unor afecțiuni patologice prin fotocuagulare sau
vaporizare.Radiația laser este indicată în tratarea unei serii întregi
afecțiuni: artroze posttraumatice, periartrite calcare, osteoporoze etc.
Emisia spontană și emisia stimulată. Inversiunea populațiilor
Conform legilor mecanicii cuantice, energia electronului și prin
urmare a atomului de care el este legat, poate lua numai anumite
valori discrete 𝐸1, 𝐸2,𝐸3 ...numite nivele energetice. Un atom sau o
moleculă poate să absoarbă în anumite condiții o anumită cantitate de
energie.Ca urmare a absorbției de energie un electron poate să
efectueze o tranzacție cuantică de pe un nivel de energie inferior pe
un nivel de energie mai superior.Acest proces de excitare a atomului
se desfășoară numai dacă energia fotonului absorbit este egală cu
diferența de energie a nivelelor între care are lor tranziția.Frecvența
radiației absorbite de electron este dată de relația: 𝜈 =
𝐸 𝑠−𝐸𝑖
ℎ
, unde h-
constanta lui Planck.Atomul rămîne în stare excitată un timp limitat
sau îndelungat , iar aceste stări au o importanță majoră în producerea
fenomenului laser.Fenomenul laser este un fenomen ce are loc la
procesul de amplificare a radiației prin emisie stimulată, iar substanța
a cărei atom permit producerea acestui fenomen , se numește mediu
activ laser. Dacă electronul revine de la sine pe nivelul energetic
inițial, fenomenul se numește emisie spontană.Dacă un electron este
nevoit să revină pe nivelul nițial sub acțiunea unei cauze externe
fenomenul se numește emisie stimulată.În mod obișnuit , într-un
sistem atomic (cuantic) numărul atomilor situați pe nivelul
fundamental este cu mult mai superior celui al atomilor aflați în stare
excitată, în această situație nu este posibilă amplificarea luminii,
deoarece fotonii emiși de atomii excitați sunt absorbiți de atomii
neexcitați.Pentru a se produce fenomnul laser este nevoie să existe un
număr cît mai mare de atomi în stare energetică superioară, adică
este necesar să se inverseze raportul numărului de atomi din sistem în
favoarea celor excitați.Fenomenul prin care marea majoritate a
atomilor mediului activ laser se află în stare energetică superioară se
numește inversiunea populațiilor. Fig 1. (20.3) P 194
Colorimetria de concentrație și aplicarea ei în medicină
Lumina avînd natură electromagnetică și proprietăți dualistice
(ondulatorii și corpusculare) se caracterizează prin mai multe mărimi
a de exemplu fluxul de lumină, intensitatea luminii. Cantitatea de
energie transportată de unda electromagnetică printr-o suprafață
oareare într-o nitate de timp se numește flux de lumină. Intensitatea
luminii se numește cantitatea de energie transportată de unda de
lumină într-o unitate de timp printr-o unitate de suprafață,
perpendiculară pe direcția de propagare a undei. La trecerea luminii
printr-un strat de substanță intensitatea ei se atenuează. Fenomenul
în care are loc atenuarea intensității luminii la trecerea prin orice
substanță în rezultatul transformării energiei de lumină în alte forme
de energie, se numește absorbția luminii. Pentru determinarea
concentrației soluțiilor colorate se folosesc colorimetrele care sunt de
2 tipuri: fotometre și colorimetre fotoelectrice.Spectrele de absorbție
sunt surse de informație despre compoziția și structura substanțelor și
, de aceea, analizalor prezintă o metodă principală de studiere a
diverselor proprietăți ale substanțelor, inclusv și al mediilor
biologice.Analiza spectrelor de absorbție se aplică în medicină la
determinarea saturației sîngelui cu oxigen, metodă numită
oxihemometrie.Această metodă se bazează pe variația spectrului de
absorbție a sîngelui în funcție de saturația lui cu oxigen.Pe baza
fenomenului absorbției luminii s-au elaborat diferite metode
fotometrice de studiere a soluțiilor colorate, în particular
colorimetria de concentrație, care reprezintă un caz particular al
fotometriei și se aplică la determinarea concentrației soluțiilor
colorate.Metoda fotocolorimetrică are o deosebită importanță în
studierea microelementelor, substanțe care se conțin în cantități
foarte mici în componența sîngelui și în diferite țesuturi ale
organismului omului.
Principiul de construcție al colorimetrului fotoelectric
Pentru determinarea concentrației soluțiilor colorate se folosesc
colorimetrele care sunt de 2 tipuri: fotometre și colorimetre
fotoelectrice. Vom cerceta structura colorimetrului fotoelectric cu
care nemijlocit se măsoară coeficientul de transmisie optică și
extincția soluțiilor.Principiul de lucru al colorimetrului fotoelectric
poate fi explicat pe baza schmei celui ai simplu colorimetru
fotoelectric reprezentat în fig 1 p 212
S-sursa de lumină
L-lentilă
F-filtru optic
K-cuvă de sticlă
CF-celula fotovoltică
G-galvanometru
Soluția cercetată se toarnă în cuva K.Lumina de la sursa S trecînd
prin filtru F și cuva K cade pe celula fotovoltică CF.La bornele
celulei fotovoltice este unit galvanometrul G, devierea acului căruia
este proporțională cu mărimea fluxului de lumină care trece prin
soluție.
Undele electromagnetice ale căror lungimi de undă sunt cuprinse în
intervalul de la 106
nm pînă la 10 nm alcătuiesc spectrul optic. O
porțiune mică din acest domeniu (760-400nm)percepută de ochiul
omului, reprezintă spectrul vizibil sau simplu lumina. Difracția
luminii reprezintă devierea de la propagarea rectilinie a undei
luminoase atunci când întâlnește un obstacol sau când trece pintrun
mediu neomogen
Absorbția luminii. Legea lui Bouguer-Lambert
Lumina avînd natură electromagnetică și proprietăți dualistice
(ondulatorii și corpusculare) se caracterizează prin mai multe mărimi
a de exemplu fluxul de lumină, intensitatea luminii. Cantitatea de
energie transportată de unda electromagnetică printr-o suprafață
oareare într-o nitate de timp se numește flux de lumină. Intensitatea
luminii se numește cantitatea de energie transportată de unda de
lumină într-o unitate de timp printr-o unitate de suprafață,
perpendiculară pe direcția de propagare a undei. La trecerea luminii
printr-un strat de substanță intensitatea ei se atenuează. Fenomenul
în care are loc atenuarea intensității luminii la trecerea prin orice
substanță în rezultatul transformării energiei de lumină în alte forme
de energie, se numește absorbția luminii.Absorbția luminii poate
provoca încălzirea substanțelor, ionizarea, excitarea atomilor sau
moleculelor, procese chimice.Legea absorbției unui fascicul paralel
de lumină monocromatică într-un mediu omogen a fost descoperită
de Bouger și elaborată de Lambert. Fig 1 p 206 21.1.Legea Bouger-
Lambert stabilește că intensitatea luminii la trecerea printr-un strat de
substanță omogenă, se micșorează odată cu mărirea grosimii
stratului, după legea exponențială.
𝐼 𝑑 = 𝐼0 𝑒−𝑘𝑑
Aceasta înseamnă că straturile de substanță de aceeași grosime, în
condiții identice, absorb întotdeauna aceeași parte din intensitatea
luminii incidente, independent de valoarea absolută a ei fig 2 p 206
21.1Dependența exponențială a micșorării intensității luminii pe
măsura avansării luminii în substanță, este reprezentată de graficul
următor: fig 2 p.206 21.2
Legea lui Beer. Legea lui Bouguer-Lambert-Beer
Lumina avînd natură electromagnetică și proprietăți dualistice
(ondulatorii și corpusculare) se caracterizează prin mai multe mărimi
a de exemplu fluxul de lumină, intensitatea luminii. La trecerea
luminii printr-un strat de substanță intensitatea ei se atenuează.
Fenomenul în care are loc atenuarea intensității luminii la trecerea
prin orice substanță în rezultatul transformării energiei de lumină în
alte forme de energie, se numește absorbția luminii.Cercetînd
absorbția luminii monocromatice, Beer a stabilit:
1.Absorbția luminii monocromatice în soluțiile colorate are loc
conform legii lui Bouguer-Lambert. Legea Bouger- Lambert
stabilește că intensitatea luminii la trecerea printr-un strat de
substanță omogenă, se micșorează odată cu mărirea grosimii
stratului, după legea exponențială.
𝐼 𝑑 = 𝐼0 𝑒−𝑘𝑑
2.Coeficientul monocromatic de absorbție al soluțiilor colorate
depinde direct proporțional de concentrație
𝑘𝜆 = 𝜒 𝜆 𝐶
Unde 𝜒 𝜆-coeficient monocromatic de absorbție pentru soluția cu
concentrația molară unitară.Acest coeficient , la anumită temperatură
și lungime de undă a luminii are o valoare constantă pentru fiecare
substanță. Substituind formula legii lui Beer în formula legii lui
Bouguer-Lambert obținem formula ce exprimă lege lui Bouguer-
Lambert-Beer care caracterizează absorbția luminii în soluții
colorate de concentrații mici.
𝐼 𝑑 = 𝐼0 𝑒−𝜒 𝜆 𝐶𝑑
Coeficientul de transmisie optică și extincția soluției
Lumina avînd natură electromagnetică și proprietăți dualistice
(ondulatorii și corpusculare) Intensitatea luminii se numește
cantitatea de energie transportată de unda de lumină într-o unitate de
timp printr-o unitate de suprafață. La trecerea luminii printr-un strat
de substanță intensitatea ei se atenuează. Fenomenul în care are loc
atenuarea intensității luminii la trecerea prin orice substanță în
rezultatul transformării energiei de lumină în alte forme de energie,
se numește absorbția luminii.
Raportul dintre intensitatea luminii care a trecut prin substanța sau
soluția dată și intensitatea luminii incidente se numește coeficient de
transmisie optică a substanței
𝑟 =
𝐼 𝑑
𝐼 𝑜
Coeficientul de transmisie optică determină ce parte din fluxul de
lumină trece prin substanța dată și se exprimă în %.Logaritmul
natural al mărimii inverse coeficientului de transmisie optică se
numește extincția substanței.
𝐷 = 𝑙𝑛(
𝑙
𝜏
)
Extincția este o mărime fotometrică ce caracterizează măsura în care
lumina este absorbită de substanțele prin care trece ea.O mărime
alternativă extincției, cu același conținut fizic este absorbanța, ea este
definită prin relația
𝐴 = 𝑙𝑔(
𝑙
𝜏
)
Pe baza acestor formule deducem relația:
𝐷 = 𝜒 𝜆 𝐶𝑑
Din această formulă rezultă că extincția soluției , pentru o grosime
constantă a stratului de soluție depinde numai de concentrația
substanței în soluție și de lungimea de undă a luminii