關(guān)于紫外可見分光光度計的測量原理

　　1 背景
 　　1852年，比爾(Beer)參考了布給爾(Bouguer)在1729年和朗伯(Lambert)在1760年所發(fā)表的文章，提出了分光光度的基本定律，即液層厚度相等時，顏色的強度與呈色溶液的濃度成比例，從而奠定了分光光度法的理論基礎(chǔ)，這就是的比爾朗伯定律。
 　　1854年，杜包斯克(Duboscq)和奈斯勒(Nessler)等人將朗伯比爾定律應(yīng)用于定量分析化學(xué)領(lǐng)域，并且設(shè)計了臺比色計。
 　　1918年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)局制成了臺紫外可見分光光度計。此后，紫外可見分光光度計經(jīng)不斷改進，又出現(xiàn)自動記錄、自動打印、數(shù)字顯示、微機控制等各種類型的儀器，使分光光度法的靈敏度和準(zhǔn)確度也不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴大。
 　　紫外-可見分光光度計是基于紫外可見分光光度法原理，利用物質(zhì)分子對紫外可見光譜區(qū)的輻射吸收來進行分析的一種分析儀器。主要由光源、單色器、吸收池、檢測器和信號處理器等部件組成。光源的功能是提供足夠強度的、穩(wěn)定的連續(xù)光譜。紫外光區(qū)通常用氫燈或氘燈.見光區(qū)通常用鎢燈或鹵鎢燈。單色器的功能是將光源發(fā)出的復(fù)合光分解并從中分出所需波長的單色光。色散元件有棱鏡和光柵兩種。可見光區(qū)的測量用玻璃吸收池，紫外光區(qū)的測量須用石英吸收池。檢測器的功能是通過光電轉(zhuǎn)換元件檢測透過光的強度，將光信號轉(zhuǎn)變成電信號。常用的光電轉(zhuǎn)換元件有光電管、光電倍增管及光二極管陣列檢測器。分光光度計的分類方法有多種：按光路系統(tǒng)可分為單光束和雙光束分光光度計；按測量方式可分為單波長和雙波長分光光度計；按繪制光譜圖的檢測方式分為分光掃描檢測與二極管陣列全譜檢測。
 　　2 測量原理
 　　2.1 朗伯定律（1760年）
 　　如果一束平行單色光照射在均勻介質(zhì)時，當(dāng)吸光物質(zhì)的濃度一定時，則均勻介質(zhì)對光的吸收度A與均勻介質(zhì)厚度b成正比。
 　　A=lg(I0/It)=k1b
 　　式中I0—入射光強度，It—透射光強度，k1—比例常數(shù)，它與介質(zhì)物質(zhì)、厚度、溫度以及入射光波長等因素有關(guān)，b—溶液厚度。
 　　2.2 比爾定律（1852年）
 　　如果一束平行單色光照射在均勻介質(zhì)時，當(dāng)均勻介質(zhì)厚度一定時，則均勻介質(zhì)對光的吸收度A與介質(zhì)中吸光物質(zhì)的濃度c成正比。
 　　A=lg(I0/It)=k2c
 　　式中，k2—比例常數(shù)，它與介質(zhì)物質(zhì)、厚度、溫度以及入射光波長等因素有關(guān)，c—試樣濃度。
 　　2.3 朗伯—比爾定律
 　　當(dāng)入射光強度一定時，介質(zhì)的吸光度A與介質(zhì)中吸光物質(zhì)的濃度c和介質(zhì)厚度b的乘積成正比。
 　　A=lg(I0/It)=kbc

  　　2.4 透光率T
 　　透過率T：透射光強度It與入射光強度I0之比。
 　　T=It/I0
 　　T取值范圍為0.0%~100.0%，全部吸收T=0.0%，全部投射T=100.0%。
 　　2.5 吸光度A
 　　吸光度A：透過率T的倒數(shù)的對數(shù)值。
 　　A=lg(I0/It)=lg(1/T)=kbc
 　　溶液的T越大，說明對光的吸收越小，濃度低；T越小，說明對光的吸收越大，濃度高。
 　　2.6 吸光系數(shù)k
 　　(1)當(dāng)c的單位用g/L表示時，用a表示，
 　　A=lg(I0/It)=abc

　　式中a—質(zhì)量吸光系數(shù)，L·(g·cm)-1。
 　　(2)當(dāng)c的單位用mol/L表示時，用ε表示
 　　A=lg(I0/It)==εbc
 　　式中ε—摩爾吸光系數(shù)，L·(mol·cm)-1。