分光光度計(jì)基本原理與結(jié)構(gòu)-全文預(yù)覽
【正文】 器的效率比普通濾光片高。 ? 二、分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu) ? 與光電比色計(jì)相比，在結(jié)構(gòu)上分光光度計(jì)用單色器代替了濾光片，其它部分兩者比較相似。若用一連續(xù)輻射的電磁波照射分子，將照射前后光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并記錄下來(lái)，就可以得到一張光強(qiáng)度變化對(duì)波長(zhǎng)的關(guān)系曲線圖 —— 分子吸收光譜圖。這三種運(yùn)動(dòng)能量都是量子化的，并對(duì)應(yīng)有一定的能級(jí)。為了克服以上不足，便發(fā)展了性能更好的分析方法：紫外 分光光度法。在同樣的條件下，用儀器測(cè)出 A后，查標(biāo)準(zhǔn)曲線即可得被測(cè)溶液的濃度值 Cx。 15 ? 3．標(biāo)準(zhǔn)曲線法 ? 這種方法分以下幾步： ? （ 1）先配制五種以上標(biāo)準(zhǔn)濃度的溶液。 ? 在標(biāo)準(zhǔn)溶液中： As=KsCsLs ? 在待測(cè)溶液中： Ax=KxCxLx ? 如果測(cè)定時(shí)選用相同厚度的比色皿使 L相等，并使用同一波長(zhǎng)的單色光，保持溫度相同，則 K也相等。 ? 三、朗伯 比爾定律的應(yīng)用 ? 1．等吸光度法 ? 從朗伯 比耳定律可知，當(dāng)用同一光源照射同一物質(zhì)的不同濃度溶液時(shí)，若吸光度相等，則兩溶液各自的濃度和透光液層厚度的乘積也相等。 ? 從上式可以看出，當(dāng) K和 L不變時(shí)，光密度 E與溶液濃度 C成正比關(guān)系，也可以說(shuō)，當(dāng)一束單色入射光經(jīng)過(guò)有色溶液且入射光、消光系數(shù)和溶液厚度不變時(shí)，吸光度 A是隨著溶液濃度而變化的。 11 ? 消光系數(shù) K是一個(gè)常數(shù)。 ? 溶液對(duì)光的吸收 當(dāng)一束強(qiáng)度為 I的平行單色光照到溶液時(shí)，一部分光被溶液吸收，一部分光被界面散射，其余的光則透過(guò)溶液，如圖 42所示 8 9 ? 有： I0=I a+ I r+ I t ? I0入射光強(qiáng)度 I a吸收光強(qiáng)度 I r反射光強(qiáng)度 I t透射光強(qiáng)度 ? 通常由于 I r很小可忽略不計(jì)，上式可簡(jiǎn)化為 ? I0=I a+ I t ? 透射光 I t與入射光強(qiáng)度 I0之比為透光率或透光度，用 T表示： ? T= I t/ I a ? 透光率的負(fù)對(duì)數(shù)稱(chēng)為吸光度或光密度或消光度，用 A表示： ? A=－ lgT=lg1/T=lgI a/ I t 10 ? 吸光度越大，表示該物質(zhì)對(duì)光的吸收越強(qiáng)。從互補(bǔ)色示意圖可以看出，透過(guò)光中只剩下紫色光，所以高錳酸鉀溶液呈紫色。如綠光和紫光為互補(bǔ)色，黃光和藍(lán)光為互補(bǔ)色等等。光子的能量與波長(zhǎng)的關(guān)系為 ? E=hυ= hc／ λ ? 式中 E為光子的能量（ J：焦耳）， υ為頻率， h為普朗克常數(shù)（ 1034J?S），c為光速， λ為光的波長(zhǎng) 5 ? 因此，不同波長(zhǎng)的光，其能量不同，短波能量大，長(zhǎng)波能量小。 4 ? 同時(shí)，光也具有“粒子性”，光電效應(yīng)就是一個(gè)很好的例子。光在真空中以直線方式傳播，在不同的介質(zhì)處發(fā)生反射、折射、衍射、色散、干涉和偏振等現(xiàn)象。因此，可以通過(guò)比較溶液顏色深淺的方法來(lái)確定有色溶液的濃度，對(duì)溶液中所含的物質(zhì)進(jìn)行定量分析。實(shí)踐證明，有色溶液的濃度越大，顏色越深；濃度越小，顏色越淺。 ? 一、光的互補(bǔ)及有色物質(zhì)的顯色原理 ? 1．光的波粒二象性 ? 光是能的一種表現(xiàn)形式，是電磁波的一種。在可見(jiàn)光之外是紅外光和紫外光。這每一份能量的大小為 hυ。圖 4－ 1中處于直線關(guān)系的兩種光為互補(bǔ)色。如一束白光通過(guò)高錳酸鉀溶液時(shí)，綠光大部分被選擇吸收，其它的光透過(guò)溶液。原子吸收分光光度計(jì)也符合這個(gè)定律。其規(guī)律可用下式表示為 ?
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