分光光度計基本原理與結(jié)構(gòu)-wenkub
2022-08-18 09:50:24 本頁面
【正文】 顏色即由光的波長決定，人眼能感覺到的光稱為可見光，其波長在 400～ 750nrn之間。在輻射能量時，光是以一份一份的能量 E的形式輻射的，同時光被吸收時，能量也是一份一份被吸收的。光的顯色原理 ? 若把某兩種顏色的光，按一定的強度比例混合，能夠得到白色光，則這兩種顏色的光叫做互補色。實驗證明：溶液所呈現(xiàn)的顏色是其主要吸收光的互補色。它是由朗伯定律和比爾定律相結(jié)合而成的，所以叫朗伯 比爾定律。 ? 實驗證明，單色光經(jīng)過有色溶液時，透過溶液的光強度不僅與溶液的濃度有關(guān)，而且還與溶液的厚度以及溶液本身對光的吸收性能有關(guān)。若溶液的濃度以摩爾／升表示，溶液厚度以厘米表示，則此時的 K值稱為摩爾消光系數(shù)。光電比色計和分光光度計的比色分析方法就是根據(jù)這一定律來進(jìn)行的。 13 ? 2．計算法 ? 根據(jù)被測溶液濃度的大致范圍，先配制一已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。如果設(shè)計一種儀器，可以測量吸光度 A值，則待測溶液的濃度即可求出 ? Cx=Ax/ As? Cs ? 由于儀器的性能和實驗環(huán)境在不斷的變化，所以在采用計算法時，必須每次都要對標(biāo)準(zhǔn)液和被測液進(jìn)行測量，然后利用上式進(jìn)行計算，否則會帶來較大的測量誤差。 ? （ 3）做 A～ C標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，如圖 4－ 3所示。因此，它不能滿足不同分析工作的需要。 18 ? 一、分光光度計基本原理和結(jié)構(gòu) ? 分子，包括雙原子分子的光譜，要比原子光譜復(fù)雜得多。＋ E振＋ E轉(zhuǎn) 19 ? 當(dāng)用頻率為 υ的電磁波照射分子，而該分子的較高能級與較低能級之差 ⊿ E恰好等于該電磁波的能量 hυ時，即有 ? ⊿ E=hυ ? 這里， h為普朗克常數(shù)。 ? 分子吸收光譜與物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，吸光度的大小與物質(zhì)的含量有關(guān)，我們利用吸收光譜的形狀和吸收程度的大小即可對物質(zhì)進(jìn)行定性和定量的分析。單色器的主要組件是玻璃棱鏡、復(fù)合濾光片或光柵。 ? 1．棱鏡單色器 ? 從幾何光學(xué)我們知道，當(dāng)一束光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)時，在界面會發(fā)生折射和反射，如圖 43所示。從式中可以看出，波長越長，折射率越小。 ? 2．光柵單色器 ? 衍射光柵也可用作單色器。 25 ? 從溝紋反射鏡反射出的光線相重疊，發(fā)生干涉，如圖 4－ 5所示。 ? 射線波長 λ與反射角 θ的關(guān)系，如下式： ? m λ= 2dsinθ ? 式中， d 是溝紋之間的距離， θ是光柵常數(shù)；m是干涉價數(shù)。與棱鏡相比，光柵的分辨能力更高些，并能用于所有譜段范圍，光柵的色散呈線性。光柵萬一臟了，可以用洗耳球吹去表面上的灰塵。 29 ? （二）準(zhǔn)直鏡和聚光鏡：準(zhǔn)直鏡用來減小光束的尺寸并提供平行光，其多由凹面鏡制成。常常不鍍此 SiO2保護(hù)膜，這種準(zhǔn)直鏡的維護(hù)方法與光柵相同。 30 ? 三、分光光度計的光學(xué)系統(tǒng)簡介 ? 分光光度計的光學(xué)系統(tǒng)有許多類型，不同類型的光學(xué)系統(tǒng)，對測量方法和結(jié)果都有一定影響，下面，我們介紹幾種常用分光光度計的光學(xué)系統(tǒng)。在參比（溶劑）進(jìn)入光路時，調(diào)零。它的結(jié)構(gòu)比較簡單，使用也有一定限制，但如配置程序控制和打印裝置，則對一些常規(guī)的定量測定（如醫(yī)院化驗室）還是比較適用的。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖 47所示。接收的光信號轉(zhuǎn)變成電信號后，由前置放大器放大，最后由顯示系統(tǒng)顯示透光度或吸光度。 37 ? 雙光束分光光度計種類很多，大致可分為中低檔和高檔兩類。且大多采用雙單色器，使分辨率提高，雜散光減少．此種類型的儀器如 Perkin－ Elmer公司的Lambda－ 9型， Beckman公司的 DU60、 70型，PyE－ Unicam公司的 P
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