紫外分光光度計(jì)的工作原理 光度計(jì)工作原理

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紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的工作原理緊要是基于朗伯—比耳定律。18世紀(jì)初，瑯伯在前人的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步討論了物質(zhì)對(duì)光的吸取與物質(zhì)厚度的關(guān)系，并于1760年指出：假如溶液的濃度確定，則光對(duì)物質(zhì)的吸取程度與它通過(guò)的溶液厚度成正比，這就是朗伯定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

A=lgI。/I=K。b

式中，A為吸光度；I。為入射光強(qiáng)度；I為透射光強(qiáng)度；b為液層厚度（即光程）；K。為比例常數(shù)。

1852年，比耳討論了各種無(wú)機(jī)鹽的水溶液對(duì)紅光的吸取后指出：光的吸取和光所碰到的吸光度的數(shù)量有關(guān)；假如吸光物質(zhì)于不吸光的溶劑中，則吸光度和吸光物質(zhì)的濃度成正比，這就是比耳定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

A=lgI。/I=K1C

式中，A為吸光度；I。為入射光強(qiáng)度；I為透射光強(qiáng)度；C為溶液的濃度；K1為比例常數(shù)。

將朗伯定律和比耳定律結(jié)合起來(lái)，則為朗伯—比耳定律，公式如下：

A=lgI。/I=K2bC

式中，A為吸光度；I。為入射光強(qiáng)度；I為透射光強(qiáng)度；C為溶液的濃度；b為液層厚度（即光程）；K2為比例常數(shù)。

朗伯—比耳定律認(rèn)為：當(dāng)一束光平行的單色光通過(guò)某一均勻的有色溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液的濃度和光程的乘積成正比，這就是朗伯—比耳定律的真正物理意義，它是光度分析中定量分析的基礎(chǔ)、根本的依據(jù)，也是紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本原理。

分光光度計(jì)正是依據(jù)朗伯—比耳定律，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定量和定性分析的。分光光度計(jì)的三大類(lèi)型特點(diǎn)

由于分光光度計(jì)是一種常用的試驗(yàn)室分析儀器，所以無(wú)論是從款式上還是價(jià)格上五花八門(mén)，一般往往給初購(gòu)者造成眼花繚亂、令人無(wú)所適從的感覺(jué)；價(jià)格因素一般是購(gòu)買(mǎi)者首先考慮的問(wèn)題，盡管分光光度計(jì)種類(lèi)繁多，但不外乎：簡(jiǎn)易型、中檔型和高檔型三大類(lèi)：

（1）簡(jiǎn)易型儀器及其特點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)：這種類(lèi)型的儀器多為單光束型，即只有一束光照射到樣品室內(nèi)；光源一般僅有鎢燈；樣品支架一般為推拉式四聯(lián)池架；波長(zhǎng)選擇多為手動(dòng)查找，重復(fù)性差；狹縫為一個(gè)固定寬度模式；光學(xué)性能指標(biāo)較低；檢測(cè)器多為光敏二極管；顯示器多為機(jī)械表頭或數(shù)碼管顯示器，數(shù)據(jù)處理器一般沒(méi)有。此類(lèi)儀器生產(chǎn)以國(guó)內(nèi)廠家居多。測(cè)量模式：多為定點(diǎn)（固定波長(zhǎng)）吸光度或透過(guò)率測(cè)量方式，基本不能進(jìn)行波長(zhǎng)掃描測(cè)量。適應(yīng)范圍：小型試驗(yàn)室及示范教學(xué)，分析樣品相對(duì)簡(jiǎn)單，測(cè)試結(jié)果精度要求不高。價(jià)格：相對(duì)低廉，一般在2萬(wàn)元人民幣以下，所以還有確定的市場(chǎng)。

（2）中檔型儀器及其特點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)：此類(lèi)儀器多為雙光束型或準(zhǔn)雙光束型，但也有單光束儀器型；光源有鎢燈和氘燈；樣品池支架為兩個(gè)固定式，分別是樣品通道和參比通道；波長(zhǎng)依照設(shè)定模式自動(dòng)查找或掃描；狹縫多數(shù)仍為2nm固定寬度模式,也有1.5nm狹縫寬度的；檢測(cè)器多數(shù)是硅光二極管，但也有少數(shù)用光電倍增管的；光學(xué)性能相對(duì)較高，其中光柵的技術(shù)指標(biāo)尤為緊要，較佳的光柵為凹面型，為此無(wú)論在辨別率還是在雜散光方面指標(biāo)要優(yōu)于簡(jiǎn)易型儀器；顯示器為液晶式或連接電腦，數(shù)據(jù)處理可由儀器自身具有的或外接計(jì)算機(jī)處理。并有確定的測(cè)量附件。測(cè)量模式：透過(guò)率、吸光度、濃度直讀、單光束；單點(diǎn)及掃描均可。適應(yīng)范圍：此類(lèi)儀器基本可充分大多試驗(yàn)室分析需要。價(jià)格：3～10萬(wàn)人民幣之間，此類(lèi)型儀器占分光光度計(jì)的比例最大。

（3）高檔型儀器及特點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)：除了中檔儀器的特點(diǎn)外，緊要是光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造工藝水平更高了，比如使用了大尺寸的凹面光柵，并且光柵刻槽數(shù)大于1800條/mm；波長(zhǎng)檢測(cè)范圍有的儀器在近紅外區(qū)已經(jīng)超過(guò)1100nm，可達(dá)到2600nm；狹縫均為連續(xù)可調(diào)型，以適應(yīng)高辨別率的需要，波長(zhǎng)掃描速度的檔位也加添了，檢測(cè)器均使用高靈敏度的光電倍增管和紅外檢測(cè)器；數(shù)據(jù)處理目前基本是電腦來(lái)執(zhí)行；衡量一臺(tái)儀器的另外一個(gè)指標(biāo)是看此儀器是否具有豐富的附屬測(cè)量器件，如偏振附件、積分球附件、反射附件、自動(dòng)進(jìn)樣器附件、色度分析軟件、薄膜附件等等。測(cè)