玻璃透过率的测定

1、实验四 玻璃透过率的测定、实验目的1、熟悉BeerLambert定律及其应用。2、了解玻璃的颜色、纯度及亮度与透过光的波长及数量的关系二、实验原理光通过玻璃时，由于部分光能被玻璃吸收，因此透过玻璃的光能有所降低。玻璃吸收了光能以后，组成中某些原子中的电子被激发，从较低的能级 （Ei） 跃迁到较高的能级 （E2）,若两能级的能量差（E2-E1）等于可见光（波长约为 400-760nm）的能量时，玻璃就呈现了颜色。若两能级的能量差（ 巳-Ei）大于可见 光的能量时，玻璃一般是无色的。不同波长的光具有不同的颜色，具光量子的能量也不相同。由于原子结构不 同，电子跃迁的能级不同，对可见光中不同波长的光便

2、产生了选择性吸收，对某些波长的光吸收强，而对另一些波长的光则吸收弱或不吸收，当自然白光照射有 色玻璃时，因选择性吸收而使透过玻璃的光的组成发生了改变。有色玻璃所呈现 的颜色实质上是被吸收光的补色即透过光的颜色。因此，透过光的波长及数量决 定了玻璃的颜色、纯度及亮度，是鉴定有色玻璃的重要依据。本实验采用721型分光光度计测定有色光学玻璃在不同波长光照射下的透过 率。物质对单色的吸收可用Beer-Lambert定律予以定量说明。当一束强度为Io的单色光通过有色溶液时，由于选择性吸收，透射光的强 度减弱为Io透射的强度随光路中吸光的质点数量的增多而减弱，当先通过时， 溶液中每一小份吸光质点dn都按一

3、定比值K吸收通过它的光量I中的一定分量d/ dn-KI当吸光质点的量从0增大到N时，透射光的强度从Io减弱到I,将上式积分:dn0In，= 一 KN 或434KN = - KN1=70或 I-QK”T=I/I 0称为透光率，其值不大于l ,常用百分数表示。N 值与着色浓度C、光照截面S及光路长度（试样厚度）L成正比，S取其为定 值，比例系数以e表示，则：KN=eCL, -lgT=eCL 或 Z-ZnX 10tCL此式即为Beer Lambert定律的表达式。实际应用中，为了方便，用E代表-1gT,称为吸收度或消光值，若用 D代表 -1gT,则称为光密度，E与D的物理意义完全相同。E=eCLe称

4、为吸收系数，它代表吸光物质在单位浓度及单位厚度的吸收度，是物质 的特性常数，在一定条件（单色光的波长、溶剂、温度等）下，是一定值。Beer-Lambert定律适用于可见光、紫外线和红外线，还适用于溶液、气体和 均质固体，但是只适用于单色光，因为在混合的复色光下，物质对不同波长的光 吸收的程度是不同的。根据beer-Lambert 定律，通过透光率与单色光波长的关系透射光谱曲线，可鉴定有色玻璃的颜色及确定合适的着色剂用量。某些物质由于对可见光产生选择性吸收，使透射出来的光再通过棱镜时可以 获得一组不连续光谱，称为吸收光谱，分光光度法就是根据吸收光谱原理建立的 分析方法之一。它要求入射光接近于单色

5、光。其谱带宽度不超过35nm因此，分光光度计都带有单色器。三、仪器与药品1、药品有色厚薄玻璃数块2、仪器721型分光光度计采用自准式光路，单光束方法，波长范围为360800nm其光学系统如图5-1所示。由光源灯1发出的连续辐射光谱，射到聚光镜2上会聚后再通过平面镜7转 角90 ,反射到入射狭缝6及单色器内，狭缝6正好位于球面准直镜4的焦点 平面上，当入射光经准直镜 4反射后，以一束平行光射向棱镜 3（棱镜的背面镀 铝），光在棱镜中色散，棱镜角处于最小偏向角，色散后的单色光在铝面上反射， 依原路至准直镜，再反射会聚在狭缝上，经光栏 8调节光量，射到聚光镜9,聚 先后进入比色皿10中，透过试样到光

6、电管13,所产生的光电流大小表示试样对相应波长光的透过率。转动分光光度计棱镜3的角度，可调节射入狭缝的光的波 长，以此来选择单色光。图5-1 721型分光光度计光路图1光源灯；2聚光透镜；3色散棱镜；4准直镜；5保护玻璃；6 狭缝;7反射镜；8光栏；9聚光透镜；10色散皿；11 光门；12保护玻璃；13 光电管四、实验步骤(一)试样制备选择无缺陷的玻璃，经切裁、研磨抛光后成50m佛14mrK 2mmt状试样，用 酒精擦洗，并用镜头纸撩净。(二)测试步骤(1)手持试样边缘，将其嵌入弹性夹内，并放入比色器座内靠单色器一侧， 用定位夹固定弹性夹，使其紧靠比色器座壁。在仪器尚未接通电源时，用电表校正螺

7、丝调节电表指针，使其在“0”刻度线上。接通稳压电源，打开仪器开关，打开比色器暗盒盖，将仪器灵敏度放在“I”位。调节“0”电位器使电流表指针在“ 0”刻度线上，仪表预热20min后, 旋转“入”旋钮选择需用的波长，用“ 0”电位器使电表指针准确处于“ 0”刻度 线上。暗箱盖将光门挡板打开，光电管受光，调节 处于100%处。使比色器座处于空气空白校正位置， 轻轻地将比色器暗箱盖合上，这时， 100%”电位器，使电表指针准确放大器灵敏度有三档，是逐步增加的，其选择原则是保证在校正时能良好地调节“100”电位器。在能使指针至满度线的情况下，尽可能地采用灵敏度较低的档，这样，仪器将有更高的稳定性。所以使

8、用时，一般置于“ 1”档，只有当灵敏度不够时，再逐级升高，但改变灵敏度后，需重新校正“ 0 ”位及 “ 100” 。按步骤 (3) ， (4) 连续几次调“0”和“100”后无变动，即可以进行测定。将待测试样推人光路， 电流表指针所指示值即为某波长光下的透过率T，或光密度D,其中，A -lgT。(8)在单色光的波长为360800nm范围内，每隔20nm测定试样透过率T或 光密度D。五、实验结果1设计表格，将实验测得的数据记录于表中。2.将实验记录数据，以透过率 T作纵坐标，以单色光波长入(nm)为横坐标， 用描点法做出玻璃的透过光谱曲线。六、注意事项若被测试样颜色太深， T 值太低， D 值太高时，电表指示的