紫外分光光度计的工作原理 光度计工作原理

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紫外可见分光光度计的工作原理紧要是基于朗伯—比耳定律。18世纪初，琅伯在前人的基础上，进一步讨论了物质对光的吸取与物质厚度的关系，并于1760年指出：假如溶液的浓度确定，则光对物质的吸取程度与它通过的溶液厚度成正比，这就是朗伯定律，其数学表达式为：

A=lgI。/I=K。b

式中，A为吸光度；I。为入射光强度；I为透射光强度；b为液层厚度（即光程）；K。为比例常数。

1852年，比耳讨论了各种无机盐的水溶液对红光的吸取后指出：光的吸取和光所碰到的吸光度的数量有关；假如吸光物质于不吸光的溶剂中，则吸光度和吸光物质的浓度成正比，这就是比耳定律，其数学表达式为：

A=lgI。/I=K1C

式中，A为吸光度；I。为入射光强度；I为透射光强度；C为溶液的浓度；K1为比例常数。

将朗伯定律和比耳定律结合起来，则为朗伯—比耳定律，公式如下：

A=lgI。/I=K2bC

式中，A为吸光度；I。为入射光强度；I为透射光强度；C为溶液的浓度；b为液层厚度（即光程）；K2为比例常数。

朗伯—比耳定律认为：当一束光平行的单色光通过某一均匀的有色溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和光程的乘积成正比，这就是朗伯—比耳定律的真正物理意义，它是光度分析中定量分析的基础、根本的依据，也是紫外可见分光光度计的基本原理。

分光光度计正是依据朗伯—比耳定律，对物质进行定量和定性分析的。分光光度计的三大类型特点

由于分光光度计是一种常用的试验室分析仪器，所以无论是从款式上还是价格上五花八门，一般往往给初购者造成眼花缭乱、令人无所适从的感觉；价格因素一般是购买者首先考虑的问题，尽管分光光度计种类繁多，但不外乎：简易型、中档型和高档型三大类：

（1）简易型仪器及其特点：

结构：这种类型的仪器多为单光束型，即只有一束光照射到样品室内；光源一般仅有钨灯；样品支架一般为推拉式四联池架；波长选择多为手动查找，重复性差；狭缝为一个固定宽度模式；光学性能指标较低；检测器多为光敏二极管；显示器多为机械表头或数码管显示器，数据处理器一般没有。此类仪器生产以国内厂家居多。测量模式：多为定点（固定波长）吸光度或透过率测量方式，基本不能进行波长扫描测量。适应范围：小型试验室及示范教学，分析样品相对简单，测试结果精度要求不高。价格：相对低廉，一般在2万元人民币以下，所以还有确定的市场。

（2）中档型仪器及其特点：

结构：此类仪器多为双光束型或准双光束型，但也有单光束仪器型；光源有钨灯和氘灯；样品池支架为两个固定式，分别是样品通道和参比通道；波长依照设定模式自动查找或扫描；狭缝多数仍为2nm固定宽度模式,也有1.5nm狭缝宽度的；检测器多数是硅光二极管，但也有少数用光电倍增管的；光学性能相对较高，其中光栅的技术指标尤为紧要，较佳的光栅为凹面型，为此无论在辨别率还是在杂散光方面指标要优于简易型仪器；显示器为液晶式或连接电脑，数据处理可由仪器自身具有的或外接计算机处理。并有确定的测量附件。测量模式：透过率、吸光度、浓度直读、单光束；单点及扫描均可。适应范围：此类仪器基本可充分大多试验室分析需要。价格：3～10万人民币之间，此类型仪器占分光光度计的比例最大。

（3）高档型仪器及特点：

结构：除了中档仪器的特点外，紧要是光学系统的设计和制造工艺水平更高了，比如使用了大尺寸的凹面光栅，并且光栅刻槽数大于1800条/mm；波长检测范围有的仪器在近红外区已经超过1100nm，可达到2600nm；狭缝均为连续可调型，以适应高辨别率的需要，波长扫描速度的档位也加添了，检测器均使用高灵敏度的光电倍增管和红外检测器；数据处理目前基本是电脑来执行；衡量一台仪器的另外一个指标是看此仪器是否具有丰富的附属测量器件，如偏振附件、积分球附件、反射附件、自动进样器附件、色度分析软件、薄膜附件等等。测