有you色se溶rong液ye對dui光guang線xian有you選xuan擇ze性xing的de吸xi收shou作zuo用yong
，不bu同tong物wu質zhi由you於yu其qi分fen子zi結jie構gou不bu同tong，對dui不bu同tong波bo長chang線xian的de吸xi收shou能neng力li也ye不bu同tong，因yin此ci，每mei種zhong物wu質zhi都dou具ju有you其qi特te異yi的de吸xi收shou光guang譜pu。有you些xie無wu色se溶rong液ye，光guang雖sui對dui可ke見jian光guang無wu吸xi收shou作zuo光guang光guang度du技ji術shu吸xi收shou用yong，但dan所suo含han物wu質zhi可ke以yi吸xi收shou特te定ding波bo長chang的de紫zi外wai線xian或huo紅hong外wai線xian。分fen光guang譜pu來lai鑒jian定ding物wu質zhi性xing質zhi及ji含han量liang的de技ji術shu，其qi理li論lun依yi據ju是shi（分光光度法）主要是指利用物質特有的Lambert和Beer定律。
分(fen)光(guang)光(guang)度(du)法(fa)是(shi)比(bi)色(se)法(fa)的(de)發(fa)展(zhan)。比(bi)色(se)法(fa)隻(zhi)限(xian)於(yu)在(zai)可(ke)見(jian)光(guang)區(qu)，分(fen)光(guang)光(guang)度(du)法(fa)則(ze)可(ke)以(yi)擴(kuo)展(zhan)到(dao)紫(zi)外(wai)光(guang)區(qu)和(he)紅(hong)外(wai)光(guang)區(qu)。比(bi)色(se)法(fa)用(yong)的(de)單(dan)色(se)光(guang)是(shi)來(lai)自(zi)濾(lv)光(guang)片(pian)，譜(pu)帶(dai)寬(kuan)度(du)從(cong)40-120nm,精度不高
，分光光度法則要求近於真正單色光
，其光譜帶寬最大不超過3-5nm,在紫外區可到1nm以下，來自棱鏡或光柵，具有較高的精度。

基本原理

一、光的基本知識
光是由光量子組成的，具有二重性
，即不連續的微粒和連續的波動性。波長和頻率是光的波動性和特征，可用下式表示：
式中λ為波長
，具有相同的振動相位的相鄰兩點間的距離叫波長。V為頻率，即每秒鍾振動次數。C為光速等於299770千米/秒。光屬於電磁波。自然界中存在各種不同波長的電磁波，列成表1-1所示的波譜圖。 分光光度法所使用的光譜範圍在200nm-10μ（1μ= 1, 000nm ）之間。其中200nm-400nm為紫外光區，400nm-760nm為可見光區，760nm-10,000nm為紅外光區。
二、朗伯-比爾（Lambert-Beer）定律
朗伯-比bi爾er定ding律lv是shi比bi色se分fen析xi的de基ji本ben原yuan理li，這zhe個ge定ding律lv是shi有you色se溶rong液ye對dui單dan色se光guang的de吸xi收shou程cheng度du與yu溶rong液ye及ji液ye層ceng厚hou度du間jian的de定ding量liang關guan係xi。此ci定ding律lv是shi由you朗lang伯bo定ding律lv和he比bi爾er定ding律lv歸gui納na而er得de。
1.朗伯定律
一束單色光通過溶液後，由於溶液吸收了一部分光能，光的強度就要減弱：若溶液濃度不變，則溶液的厚度愈大（即光在溶液中所經過的途徑愈長），光的強度減低也愈顯著。
2.朗伯-比爾定律
如(ru)果(guo)同(tong)時(shi)考(kao)慮(lv)吸(xi)收(shou)層(ceng)的(de)厚(hou)度(du)和(he)溶(rong)液(ye)濃(nong)度(du)對(dui)光(guang)吸(xi)收(shou)的(de)影(ying)響(xiang)，則(ze)必(bi)然(ran)將(jiang)朗(lang)伯(bo)定(ding)律(lv)和(he)比(bi)爾(er)定(ding)律(lv)合(he)並(bing)起(qi)來(lai)，吸(xi)光(guang)度(du)與(yu)溶(rong)液(ye)的(de)濃(nong)度(du)和(he)液(ye)層(ceng)的(de)厚(hou)度(du)的(de)乘(cheng)積(ji)成(cheng)正(zheng)比(bi)，這(zhe)就(jiu)是(shi)朗(lang)伯(bo)-比爾定律。

分光光度計基本結構簡介

能從含有各種波長的混合光中將每一單色光分離出來並測量其強度的儀器稱為分光光度計。
分光光度計因使用的波長範圍不同而分為紫外光區、可見光區
、紅外光區以及萬用（全波段）分光光度計等。無論哪一類分光光度計都由下列五部分組成
，即光源
、單色器、狹縫、樣品池
，檢測器係統。
一、光源
要求能提供所需波長範圍的連續光譜
，穩定而有足夠的強度。常用的有白熾燈（鎢比燈、鹵鎢燈等），氣體放電燈（氫燈
、氘燈及氙燈等），金屬弧燈（各種汞燈）等多種。
鎢燈和鹵鎢燈發射320-2000nm連續光譜
，最適宜工作範圍為360-1000nm,穩定性好，用作可見光分光光度計的光源。氫燈和氘燈能發射150-400nm的紫外結
，可用作紫外光區分光光度計的光源。紅外線光源則由納恩斯特（Nernst）棒產生，此棒由ZrO2:Y2O3=17:3（Zr為鋯，Y為釔）或Y2O3,GeO2（Ge為鈰）及ThO2（Th為釷）之混合物製成。汞燈發射的不是連續光譜， 能量絕大部分集中在253.6nm波(bo)長(chang)外(wai)，一(yi)般(ban)作(zuo)波(bo)長(chang)校(xiao)正(zheng)用(yong)。鎢(wu)燈(deng)在(zai)出(chu)現(xian)燈(deng)管(guan)發(fa)黑(hei)時(shi)應(ying)及(ji)更(geng)換(huan)
，如(ru)換(huan)用(yong)的(de)燈(deng)型(xing)號(hao)不(bu)同(tong)，還(hai)需(xu)要(yao)調(tiao)節(jie)燈(deng)座(zuo)的(de)位(wei)置(zhi)的(de)焦(jiao)距(ju)。氫(qing)粘(zhan)及(ji)氘(dao)燈(deng)的(de)燈(deng)管(guan)或(huo)窗(chuang)口(kou)是(shi)石(shi)英(ying)的(de)，且(qie)有(you)固(gu)定(ding)的(de)發(fa)射(she)方(fang)向(xiang)，安(an)裝(zhuang)時(shi)必(bi)須(xu)仔(zai)細(xi)校(xiao)正(zheng)接(jie)觸(chu)燈(deng)管(guan)時(shi)應(ying)戴(dai)手(shou)套(tao)以(yi)防(fang)留(liu)下(xia)汙(wu)跡(ji)。
二、分光係統（單色器）
單(dan)色(se)器(qi)是(shi)指(zhi)能(neng)從(cong)混(hun)合(he)光(guang)波(bo)中(zhong)分(fen)解(jie)出(chu)來(lai)所(suo)需(xu)單(dan)一(yi)波(bo)長(chang)光(guang)的(de)裝(zhuang)置(zhi)，由(you)棱(leng)鏡(jing)或(huo)光(guang)柵(zha)構(gou)成(cheng)。用(yong)玻(bo)璃(li)製(zhi)成(cheng)的(de)棱(leng)鏡(jing)色(se)散(san)力(li)強(qiang)，但(dan)隻(zhi)能(neng)在(zai)可(ke)見(jian)光(guang)區(qu)工(gong)作(zuo)，石(shi)棱(leng)鏡(jing)工(gong)作(zuo)波(bo)長(chang)範(fan)圍(wei)為(wei)185-4000nm,在紫外區有較好的分辯力而且也適用於可見光區和近紅外區。 棱鏡的特點是波長越短，色散程度越好，越向長波一側越差。所以用棱鏡的分光光度計

，其波長刻度在紫外區可達到0.2nm,而在長波段隻能達到5nm.youdefenguangguangxitongshiyansheguangzha，jizaishiyinghuobolidebiaomianshangkehuaxuduopingxingxian，kexianchubutouguang，yushitongguoguangdegansheheyanshexianxiang，jiaochangdeguangbopianzhedejiaoduda，jiaoduandeguangbopianzhedejiaoduxiao
，yinerxingchengguangpu。
三、狹縫
狹縫是指由一對隔板在光通路上形成的縫隙，用來調節入射單色光的純度和強度，也直接影響分辯力。狹縫可在0-2mm寬度內調節
，由於棱鏡色散力隨波長不同而變化
，較先進的分光光度計的狹縫寬度可隨波長一起調節。
四
、比色環
比bi爭zheng環huan也ye叫jiao樣yang品pin池chi，吸xi收shou器qi或huo比bi色se皿min，用yong來lai盛sheng溶rong液ye，各ge個ge杯bei子zi壁bi厚hou度du等deng規gui格ge應ying盡jin可ke能neng完wan全quan相xiang等deng
，否fou則ze將jiang產chan生sheng測ce定ding誤wu差cha。玻bo璃li比bi色se杯bei隻zhi適shi用yong於yu可ke見jian光guang區qu
，在zai紫zi外wai區qu測ce定ding時shi要yao用yong石shi英ying比bi色se杯bei。不bu能neng用yong手shou指zhi拿na比bi色se杯bei的de光guang學xue麵mian，用yong後hou要yao及ji時shi洗xi滌di，可ke用yong溫wen水shui或huo稀xi鹽yan酸suan，乙yi醇chun以yi至zhi鉻ge酸suan洗xi液ye（濃酸中浸泡不要超過15分鍾）
，表麵隻能用柔軟的絨布或拭鏡頭紙擦淨。
五
、檢測器係統
有(you)許(xu)多(duo)金(jin)屬(shu)能(neng)在(zai)光(guang)的(de)照(zhao)射(she)下(xia)產(chan)生(sheng)電(dian)流(liu)，光(guang)愈(yu)強(qiang)電(dian)流(liu)愈(yu)大(da)

，此(ci)即(ji)光(guang)電(dian)效(xiao)應(ying)。因(yin)光(guang)照(zhao)射(she)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)流(liu)叫(jiao)做(zuo)光(guang)電(dian)流(liu)。受(shou)光(guang)器(qi)有(you)兩(liang)種(zhong)
，一(yi)是(shi)光(guang)電(dian)池(chi)，二(er)是(shi)光(guang)電(dian)管(guan)。光(guang)電(dian)池(chi)的(de)組(zu)成(cheng)種(zhong)類(lei)繁(fan)多(duo)
，最(zui)常(chang)見(jian)的(de)是(shi)硒(xi)光(guang)電(dian)池(chi)。光(guang)電(dian)池(chi)受(shou)光(guang)照(zhao)射(she)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)流(liu)頗(po)大(da)，可(ke)直(zhi)接(jie)用(yong)微(wei)電(dian)流(liu)計(ji)量(liang)出(chu)。但(dan)是(shi)，當(dang)連(lian)續(xu)照(zhao)射(she)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)會(hui)產(chan)生(sheng)疲(pi)勞(lao)現(xian)象(xiang)而(er)使(shi)光(guang)電(dian)流(liu)下(xia)降(jiang)，要(yao)在(zai)暗(an)中(zhong)放(fang)置(zhi)一(yi)些(xie)時(shi)候(hou)才(cai)能(neng)恢(hui)複(fu)。因(yin)此(ci)使(shi)用(yong)時(shi)不(bu)宜(yi)長(chang)期(qi)照(zhao)射(she)
，隨(sui)用(yong)隨(sui)關(guan)
，以(yi)防(fang)止(zhi)光(guang)電(dian)池(chi)因(yin)疲(pi)勞(lao)而(er)產(chan)生(sheng)誤(wu)差(cha)。
光電管裝有一個陰極和一個陽極，陰極是用對光敏感的金屬（多為堿土金屬的氧化物）做(zuo)成(cheng)
，當(dang)光(guang)射(she)到(dao)陰(yin)極(ji)且(qie)達(da)到(dao)一(yi)定(ding)能(neng)量(liang)時(shi)，金(jin)屬(shu)原(yuan)子(zi)中(zhong)電(dian)子(zi)發(fa)射(she)出(chu)來(lai)。光(guang)愈(yu)強(qiang)，光(guang)波(bo)的(de)振(zhen)幅(fu)愈(yu)大(da)，電(dian)子(zi)放(fang)出(chu)愈(yu)多(duo)。電(dian)子(zi)是(shi)帶(dai)負(fu)電(dian)的(de)
，被(bei)吸(xi)引(yin)到(dao)陽(yang)極(ji)上(shang)而(er)產(chan)生(sheng)電(dian)流(liu)。光(guang)電(dian)管(guan)產(chan)生(sheng)電(dian)流(liu)很(hen)小(xiao)
，需(xu)要(yao)放(fang)大(da)。分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計(ji)中(zhong)常(chang)用(yong)電(dian)子(zi)倍(bei)增(zeng)光(guang)電(dian)管(guan)
，在(zai)光(guang)照(zhao)射(she)下(xia)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)流(liu)比(bi)其(qi)他(ta)光(guang)電(dian)管(guan)要(yao)大(da)得(de)多(duo)，這(zhe)就(jiu)提(ti)高(gao)了(le)測(ce)定(ding)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)。
檢測器產生的光電流以某種方式轉變成模擬的或數字的結果，模擬輸出裝置包括電流表、電壓表、記錄器
、示波器及與計算機聯用等
，數字輸出則通過模擬/數字轉換裝置如數字式電壓表等。

分光光度技術的應用

一、測定溶液中物質的含量
可見或紫外分光光度法都可用於測定溶液中物質的含量。測定標準溶液（濃度已知的溶液）和未知液（濃度待測定的溶液）的(de)吸(xi)光(guang)度(du)，進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)，由(you)於(yu)所(suo)用(yong)吸(xi)收(shou)池(chi)的(de)厚(hou)度(du)是(shi)一(yi)樣(yang)的(de)。也(ye)可(ke)以(yi)先(xian)測(ce)出(chu)不(bu)同(tong)濃(nong)度(du)的(de)標(biao)準(zhun)液(ye)的(de)吸(xi)光(guang)度(du)，繪(hui)製(zhi)標(biao)準(zhun)曲(qu)線(xian)

，在(zai)選(xuan)定(ding)的(de)濃(nong)度(du)範(fan)圍(wei)內(nei)標(biao)準(zhun)曲(qu)線(xian)應(ying)該(gai)是(shi)一(yi)條(tiao)直(zhi)線(xian)，然(ran)後(hou)測(ce)定(ding)出(chu)未(wei)知(zhi)液(ye)的(de)吸(xi)光(guang)度(du)
，即(ji)可(ke)從(cong)標(biao)準(zhun)曲(qu)線(xian)上(shang)查(zha)到(dao)其(qi)相(xiang)對(dui)應(ying)的(de)濃(nong)度(du)。
含量測定時所用波長通常要選擇被測物質的最大吸收波長，這樣做有兩個好處：
⑴靈敏度大，物質在含量上的稍許變化將引起較大的吸光度差異；
⑵可以避免其它物質的幹擾。
二、用紫外光譜鑒定化合物
使shi用yong分fen光guang光guang度du計ji可ke以yi繪hui製zhi吸xi收shou光guang譜pu曲qu線xian。方fang法fa是shi用yong各ge種zhong波bo長chang不bu同tong的de單dan色se光guang分fen別bie通tong過guo某mou一yi濃nong度du的de溶rong液ye，測ce定ding此ci溶rong液ye對dui每mei一yi種zhong單dan色se光guang的de吸xi光guang度du，然ran後hou以yi波bo長chang為wei橫heng座zuo標biao，以yi吸xi光guang度du為wei縱zong座zuo標biao繪hui製zhi吸xi光guang度du──波bo長chang曲qu線xian，此ci曲qu線xian即ji吸xi收shou光guang譜pu曲qu線xian。各ge種zhong物wu質zhi有you它ta自zi己ji一yi定ding的de吸xi收shou光guang譜pu曲qu線xian，因yin此ci用yong吸xi收shou光guang譜pu曲qu線xian圖tu可ke以yi進jin行xing物wu質zhi種zhong類lei的de鑒jian定ding。當dang一yi種zhong未wei知zhi物wu質zhi的de吸xi收shou光guang譜pu曲qu線xian和he某mou一yi已yi知zhi物wu質zhi的de吸xi收shou光guang譜pu曲qu線xian開kai關guan一yi樣yang時shi，則ze很hen可ke能neng它ta們men是shi同tong一yi物wu質zhi。一yi定ding物wu質zhi在zai不bu同tong濃nong度du時shi
，其qi吸xi收shou光guang譜pu曲qu線xian中zhong，峰feng值zhi的de大da小xiao不bu同tong，但dan形xing狀zhuang相xiang似si，即ji吸xi收shou高gao峰feng和he低di峰feng的de波bo長chang是shi一yi定ding不bu變bian的de。紫zi外wai線xian吸xi收shou是shi由you不bu飽bao和he的de結jie構gou造zao成cheng的de
，含han有you雙shuang鍵jian的de化hua合he物wu表biao現xian出chu吸xi收shou峰feng。紫zi外wai吸xi收shou光guang譜pu比bi較jiao簡jian單dan，同tong一yi種zhong物wu質zhi的de紫zi外wai吸xi收shou光guang譜pu應ying完wan全quan一yi致zhi
，但dan具ju有you相xiang同tong吸xi收shou光guang譜pu的de化hua合he物wu其qi結jie構gou不bu一yi定ding相xiang同tong。除chu了le特te殊shu情qing況kuang外wai，單dan獨du依yi靠kao紫zi外wai吸xi收shou光guang譜pu決jue定ding一yi個ge未wei知zhi物wu結jie構gou，必bi須xu與yu其qi它ta方fang法fa配pei合he。紫zi外wai吸xi收shou光guang譜pu分fen析xi主zhu要yao用yong於yu已yi知zhi物wu質zhi的de定ding量liang分fen析xi和he純chun度du分fen析xi。