吸収係数

吸収係数︵きゅうしゅうけいすう、英: absorption coefficient︶または吸光係数︵きゅうこうけいすう︶とは光がある媒質に入射したとき、その媒質がどれくらいの光を吸収するのかを示す定数。長さの逆数の次元を持つ。ランベルト・ベールの法則に従えば、媒質をある距離通過した光の強度と入射した光の強度の比の対数︵吸光度︶は、通過距離と比例関係にあり、その比例係数を吸収係数と呼ぶ。

記号としては自然対数の形式ではα、常用対数の形式ではβを用いる場合が多い。また、溶液などの吸収を観測する場合、αまたはβを溶液の単位モル濃度で規格化したモル吸光係数εが用いられる。

音波についても同様に、音波吸収係数などの概念が用いられる。

定義

媒質に入射する前の光の強度をI₀ としたとき、入射後の光の強度I はランベルト・ベールの法則から吸収係数α、βおよびεを用いて以下の式で示される。

$I=I_{0}e^{-\alpha x}=I_{0}10^{-\beta x}=I_{0}10^{-\epsilon cx}$$I=I_{0}e^{-\alpha x}=I_{0}10^{-\beta x}=I_{0}10^{-\epsilon cx}$
ここでxは媒質の距離、c は溶液のモル濃度である。したがって、

$\alpha =-{\frac {1}{x}}\ln {\frac {I}{I_{0}}},\quad \beta =-{\frac {1}{x}}\log _{10}{\frac {I}{I_{0}}},\quad \epsilon =-{\frac {1}{cx}}\log _{10}{\frac {I}{I_{0}}}$$\alpha =-{\frac {1}{x}}\ln {\frac {I}{I_{0}}},\quad \beta =-{\frac {1}{x}}\log _{10}{\frac {I}{I_{0}}},\quad \epsilon =-{\frac {1}{cx}}\log _{10}{\frac {I}{I_{0}}}$
となる。

吸光度との関係

吸光度A = -log₁₀(I /I₀ ) をこれらの式を用いて表すと、

$A=0.434\alpha x=\beta x=\epsilon cx$$A=0.434\alpha x=\beta x=\epsilon cx$
となる。ここで、0.434 = log₁₀e である。

関連項目

• 吸収率
• 吸光度
• ランベルト・ベールの法則
• 指数関数的減衰