ランベルト・ベールの法則
光の吸収とは、量子論的に考えれば、分子や原子、イオンが光(電磁波)のエネルギーを用いてエネルギーの低い固有状態からエネルギーの高い固有状態に遷移することにより起こる現象である。
今、二つの固有状態(a、b;エネルギーはそれぞれ E a , E b {\displaystyle {E_{a}},{E_{b}}} であり E a < E b {\displaystyle {E_{a}}<{E_{b}}} とする)のみをもつ分子を考える、それぞれの状態に単位体積あたり N a , N b {\displaystyle {N_{a}},{N_{b}}} 個の分子が存在すると考えると、この系に光が入射したとき、 N b {\displaystyle {N_{b}}} の時間変化は媒質中の分光放射照度 ρ = I / c {\displaystyle {\rho }=I/c} (ここで、 c {\displaystyle c} は光速)を用いて
d N b d t = − B b → a ρ N b + B a → b ρ N a {\displaystyle {\frac {dN_{b}}{dt}}=-B_{b\to a}\rho N_{b}+B_{a\to b}\rho N_{a}}
と表される。ここで、 B a → b , B b → a {\displaystyle B_{a\to b},B_{b\to a}} の単位は(光エネルギー/体積 時間)であり、それぞれアインシュタイン係数を示す。