分光光度計(jì)原理(光譜儀的組成部分及其作用)
發(fā)布時(shí)間：2025-11-04 | 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理
分光計(jì)的原理？
紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)基本工作原理和紅外光譜儀相似，利用一定頻率的紫外可見(jiàn)光照射被分析的有機(jī)物質(zhì)，引起分子中價(jià)電子的躍遷，它將有選擇地被吸收。
紫外可見(jiàn)光的范圍內(nèi)，對(duì)于一個(gè)特定的波長(zhǎng)，吸收的程度正比于試樣中該成分的濃度，因此測(cè)量光譜可以進(jìn)行定性分析，而且根據(jù)吸收與已知濃度的標(biāo)樣的比較，還能進(jìn)行定量分析。
擴(kuò)展資料
中學(xué)里常用的分光計(jì)一般由裝在三腳座上并在同一平面內(nèi)的準(zhǔn)直管、棱鏡臺(tái)和望遠(yuǎn)鏡三個(gè)主要部件構(gòu)成。棱鏡臺(tái)為一圓盤(pán)，可以繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其底座上刻有游標(biāo)。望遠(yuǎn)鏡則和底座外圍刻有角度讀數(shù)的圓環(huán)相連，它們也可以繞中心軸旋轉(zhuǎn)。但準(zhǔn)直管的位置固定。
從光源發(fā)出的光。經(jīng)準(zhǔn)直管變?yōu)槠叫泄猓俳?jīng)棱鏡色散，改變方向，用望遠(yuǎn)鏡觀察而在圓環(huán)上讀出所偏轉(zhuǎn)的角度。望遠(yuǎn)鏡中還裝有準(zhǔn)絲以增加測(cè)量的精確度。
紫外分光光度計(jì)原理
紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)原理是：物質(zhì)的吸收光譜本質(zhì)上就是物質(zhì)中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波長(zhǎng)的光能量，相應(yīng)地發(fā)生了分子振動(dòng)能級(jí)躍遷和電子能級(jí)躍遷的結(jié)果。
由于各種物質(zhì)具有各自不同的分子、原子和不同的分子空間結(jié)構(gòu)，其吸收光能量的情況也就不會(huì)相同，因此，每種物質(zhì)就有其特有的、固定的吸收光譜曲線，可根據(jù)吸收光譜上的某些特征波長(zhǎng)處的吸光度的高低判別或測(cè)定該物質(zhì)的含量，這就是分光光度定性和定量分析的基礎(chǔ)。
分光光度分析就是根據(jù)物質(zhì)的吸收光譜研究物質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)和物質(zhì)間相互作用的有效手段。
紫外分光光度計(jì)的組成：
各種型號(hào)的紫外－可見(jiàn)分光光度計(jì)，就其基本結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，都是由五個(gè)基本部分組成，即光源、單色器、吸收池、檢測(cè)器及信號(hào)指示系統(tǒng)。
1、光源
在紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)中，常用的光源有兩類：熱輻射光源和氣體放電光源。熱輻射光源用于可見(jiàn)光區(qū)，如鎢燈和鹵鎢燈；氣體放電光源用于紫外光區(qū)，如氫燈和氘燈。
2、單色器
分光光度計(jì)原理(光譜儀的組成部分及其作用)
單色器的主要組成：入射狹縫、出射狹縫、色散元件和準(zhǔn)直鏡等部分。單色器質(zhì)量的優(yōu)劣，主要決定于色散元件的質(zhì)量。色散元件常用棱鏡和光柵。
3、吸收池
吸收池又稱比色皿或比色杯，按材料可分為玻璃吸收池和石英吸收池，前者不能用于紫外區(qū)。吸收池的種類很多，其光徑可在0.1~10cm之間，其中以1cm光徑吸收池最為常用。
4、檢測(cè)器
檢測(cè)器的作用是檢測(cè)光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)?，F(xiàn)今使用的分光光度計(jì)大多采用光電管或光電倍增管作為檢測(cè)器。
分光光度法原理
分光光度法是通過(guò)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)在特定波長(zhǎng)處或一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)光的吸光度或發(fā)光強(qiáng)度，對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的方法。
在分光光度計(jì)中，將不同波長(zhǎng)的光連續(xù)地照射到一定濃度的樣品溶液時(shí)，便可得到與不同波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的吸收強(qiáng)度。當(dāng)一束強(qiáng)度為I的單色光垂直照射某物質(zhì)的溶液后，由于一部分光被體系吸收，因此透射光的強(qiáng)度降至I。
分光光度計(jì)原理(光譜儀的組成部分及其作用)
利用該曲線進(jìn)行物質(zhì)定性、定量的分析方法，稱為分光光度法，也稱為吸收光譜法。用紫外光源測(cè)定無(wú)色物質(zhì)的方法，稱為紫外分光光度法，用可見(jiàn)光光源測(cè)定有色物質(zhì)的方法，稱為可見(jiàn)光光度法。
分光光度計(jì)的基本原理
u3000 u3000 光度的基本定律（朗伯比爾定律）：液層厚度相等時(shí)，顏色的強(qiáng)度與呈色溶液的濃度成比例。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子就是液體中加的顏料越多，液體顏色越深。
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u3000 u3000 實(shí)際上不光是顏料有顏色，也不是所有顏色都是肉眼可見(jiàn)的，但溶液表現(xiàn)出不同顏色是因?yàn)槿芤海ú煌芤?、不同濃度）?duì)光線吸收程度的不同，同時(shí)不同波長(zhǎng)的光線照射下溶液吸收光線的程度也有所不同。使用特定光譜（可見(jiàn)光、紅外光、紫外光）的單一波長(zhǎng)的光線照射樣品，穿過(guò)樣品后的光色（波長(zhǎng)）變化實(shí)際就是前面定理中的顏色變化。
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u3000 u3000 分光光度計(jì)的基本構(gòu)成是用一個(gè)分光器件（棱鏡、鏡子）把一個(gè)光源的光分成兩路（確保兩個(gè)光的波長(zhǎng)一致）分別照射在相同的透光容器中的樣品（被測(cè)）和基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)，已知濃度、成分）溶液，然后對(duì)比穿過(guò)后的光線（對(duì)比樣品和基準(zhǔn)的顏色），即可對(duì)樣品和基準(zhǔn)的一致性做出定性判斷（如：是否達(dá)標(biāo)）。通過(guò)樣品與多個(gè)基準(zhǔn)的對(duì)比可以對(duì)樣品做出定量分析。
分光光度計(jì)原理(光譜儀的組成部分及其作用)
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u3000 u3000這種儀器簡(jiǎn)單的可以是使用特制的白熾燈做光源，肉眼比色；復(fù)雜的可以使用激光光源，電腦光譜分析。結(jié)構(gòu)差別可以很大，但原理不變。
分光光度計(jì)原理
分光光度計(jì)原理是采用一個(gè)可以產(chǎn)生多個(gè)波長(zhǎng)的光源，通過(guò)系列分光裝置，從而產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的光源，光線透過(guò)測(cè)試的樣品后，部分光線被吸收，計(jì)算樣品的吸光值，從而轉(zhuǎn)化成樣品的濃度。
物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收波長(zhǎng)，以及相應(yīng)的吸收系數(shù)是該物質(zhì)的物理常數(shù)。當(dāng)已知某純物質(zhì)在一定條件下的吸收系數(shù)后可用同樣條件將該供試品配成溶液，測(cè)定其吸收度,即可由上式計(jì)算出供試品中該物質(zhì)的含量。
在可見(jiàn)光區(qū)，除某些物質(zhì)對(duì)光有吸收外，很多物質(zhì)本身并沒(méi)有吸收但可在一定條件下加入顯色試劑或經(jīng)過(guò)處理使其顯色后再測(cè)定,故又稱比色分析。由于顯色時(shí)影響呈色深淺的因素較多，且常使用單色光***較差的儀器，故測(cè)定時(shí)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)品或?qū)φ掌吠瑫r(shí)操作。
擴(kuò)展資料
注意事項(xiàng)：
1、該儀器應(yīng)放在干燥的房間內(nèi)，使用時(shí)放置在堅(jiān)固平穩(wěn)的工作臺(tái)上，室內(nèi)照明不宜太強(qiáng)。熱天時(shí)不能用電扇直接向儀器吹風(fēng)，防止燈泡燈絲發(fā)亮不穩(wěn)定。
2、使用本儀器前，使用者應(yīng)該首先了解本儀器的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及各個(gè)操縱旋鈕之功能。在未按通電源之前，應(yīng)該對(duì)儀器的安全性能進(jìn)行檢查，電源接線應(yīng)牢固，通電也要良好，各個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕的起始位置應(yīng)該正確，然后再按通電源開(kāi)關(guān)。
3、在儀器尚未接通電源時(shí)，電表指針必須于“0”刻線上，若不是這種情況，則可以用電表上的校正螺絲進(jìn)行調(diào)節(jié)。
分光光度法原理是什么？
物質(zhì)與光作用，具有選擇吸收的特性。有色物質(zhì)的顏色是該物質(zhì)與光作用產(chǎn)生的。即有色溶液所呈現(xiàn)的顏色是由于溶液中的物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收所致。
由于不同的物質(zhì)其分子結(jié)構(gòu)不同，對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收能力也不同，因此具有特征結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)集團(tuán)，存在選擇吸收特性的最大實(shí)收波長(zhǎng)，形成最大吸收峰，而產(chǎn)生特有的吸收光譜。即使是相同的物質(zhì)由于其含量不同，對(duì)光的吸收程度也不同。
利用物質(zhì)所特有的吸收光譜來(lái)鑒別物質(zhì)的存在（定性分析），或利用物質(zhì)對(duì)一定波長(zhǎng)光的吸收程度來(lái)測(cè)定物質(zhì)含量（定量分析）的方法，稱為分光光度法。
檢測(cè)儀器
儀器分類
依據(jù)光譜區(qū)，分光光度計(jì)可分為：紫外分光光度計(jì)，可見(jiàn)分光光度計(jì)（或比色計(jì)）、紅外分光光度計(jì)。如果吸光質(zhì)點(diǎn)是原子，其儀器稱為原子吸收分光光度計(jì)。
儀器組成
各種分光光度計(jì)的基本組成是：光源系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。
原子吸收分光光度計(jì)工作原理
元素在熱解石墨爐中被加熱原子化，成為基態(tài)原子蒸汽，對(duì)空心陰極燈發(fā)射的特征輻射進(jìn)行選擇性吸收。在一定濃度范圍內(nèi)，其吸收強(qiáng)度與試液中被的含量成正比。其定量關(guān)系可用郎伯-比耳定律，A= -lg I/I o= -lgT = KCL ，式中I為透射光強(qiáng)度；I0為發(fā)射光強(qiáng)度；T為透射比；L為光通過(guò)原子化器光程(長(zhǎng)度)，每臺(tái)儀器的L值是固定的；C是被測(cè)樣品濃度；所以A=KC。 利用待測(cè)元素的共振輻射，通過(guò)其原子蒸汽，測(cè)定其吸光度的裝置稱為原子吸收分光光度計(jì)。它有單光束，雙光束，雙波道，多波道等結(jié)構(gòu)形式。其基本結(jié)構(gòu)包括光源，原子化器，光學(xué)系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。它主要用于痕量元素雜質(zhì)的分析，具有靈敏度高及選擇性好兩大主要優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于特種氣體，金屬有機(jī)化合物，金屬醇鹽中微量元素的分析。但是測(cè)定每種元素均需要相應(yīng)的空心陰極燈，這對(duì)檢測(cè)工作帶來(lái)不便。 火焰原子化法的優(yōu)點(diǎn)是：火焰原子化法的操作簡(jiǎn)便，重現(xiàn)性好，有效光程大，對(duì)大多數(shù)元素有較高靈敏度，因此應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是：原子化效率低，靈敏度不夠高，而且一般不能直接分析固體樣品； 石墨爐原子化器的優(yōu)點(diǎn)是：原子化效率高，在可調(diào)的高溫下試樣利用率 達(dá)100%，靈敏度高，試樣用量少，適用于難熔元素的測(cè)定。缺點(diǎn)是：試樣組成不均勻性的影響較大，測(cè)定精密度較低，共存化合物的干擾比火焰原子化法大，干擾背景比較嚴(yán)重，一般都需要校正背景。