최종 업데이트: 2026-06-16

베르-람베르트 법칙 이해하기

베르-람베르트 법칙은 용액이 흡수하는 빛의 양을 그 안에 들어 있는 흡광 물질의 양과 연결합니다:

흡광도는 시료에 들어가고 나오는 빛으로부터 정의됩니다: $A = \log_{10}(I_0 / I)$. 흡광도 1은 시료가 빛의 10분의 1을 투과시킴을, 흡광도 2는 100분의 1을 투과시킴을 뜻합니다.

예제

어떤 발색 착물의 흡광 최대 파장에서 몰 흡광계수가 ε = 5,000 L·mol⁻¹·cm⁻¹입니다. 표준 1 cm 큐벳에서 흡광도가 0.75로 읽혔습니다. 농도는 얼마일까요?

반대로, 같은 큐벳에 들어 있는 같은 착물의 2 × 10⁻⁴ mol/L 용액은 다음만큼 흡수합니다:

법칙이 선형인 이유

용액의 얇은 층 하나하나는 통과하는 빛의 일정한 비율을 제거합니다. 로그를 취하면 이 반복된 곱셈이 단순한 합으로 바뀌는데, 그래서 투과도가 아니라 흡광도가 농도와 광경로 길이에 정비례하여 증가하는 양이 됩니다. 농도를 두 배로 하면 흡광도가 두 배가 되고, 큐벳 길이를 두 배로 하면 또 두 배가 됩니다.

흡광도에서 농도 읽기

정량 분광광도법은 이 법칙을 거꾸로 적용합니다. 분석자는 교과서의 단일 ε 값을 믿기보다 보통 농도를 아는 여러 표준 시료를 준비하여 각각 측정하고, 흡광도를 농도에 대해 도시합니다. 그 검량선의 기울기가 ε × l과 같으며, 미지 시료의 농도는 그 흡광도로부터 직선에서 읽어 냅니다.

법칙이 깨질 때

베르-람베르트 거동은 용액이 묽을 때, 대체로 흡광도 약 1 이하에서만 신뢰할 수 있습니다. 더 높은 농도에서는 흡광 분자끼리 상호작용하기 시작하고 국소 굴절률이 변하여 검량선이 직선에서 벗어나 휩니다. 산란광이나 완전한 단색이 아닌 광선 같은 기기적 효과, 그리고 해리나 형광 같은 화학적 변화도 추가적인 편차를 만듭니다. 실용적인 해결책은 흡광도가 기기의 선형 영역(대략 0.1~1.0)에 들어올 때까지 시료를 희석하는 것입니다.