关于紫外可见分光光度计的测量原理

　　1 背景
 　　1852年，比尔(Beer)参考了布给尔【ěr】(Bouguer)在1729年和朗伯(Lambert)在【zài】1760年所【suǒ】发表的文章，提出了分【fèn】光【guāng】光度的【de】基本定律，即液层厚度相等时，颜【yán】色的强【qiáng】度与呈色溶液的浓度【dù】成比例，从而奠定了分【fèn】光光度【dù】法【fǎ】的理论基【jī】础，这就是的比尔【ěr】朗伯定律。
 　　1854年，杜包斯克(Duboscq)和奈斯勒【lè】(Nessler)等人将朗【lǎng】伯比【bǐ】尔定律【lǜ】应用于定【dìng】量分析化【huà】学领域，并且设计了台比【bǐ】色计【jì】。
 　　1918年，美国国【guó】家标准局【jú】制成【chéng】了台紫外可见【jiàn】分【fèn】光【guāng】光度计【jì】。此后，紫外可见分光光【guāng】度计经不断改进，又出现自【zì】动记录【lù】、自动打印、数字显示、微【wēi】机控制等各种类型【xíng】的仪器，使分光光度法的灵敏度和【hé】准【zhǔn】确度【dù】也不断提高，应用【yòng】范围不【bú】断扩【kuò】大。
 　　紫外-可见分光光度计是基于【yú】紫【zǐ】外可见分光光度法原【yuán】理，利用物质分【fèn】子对紫外可【kě】见【jiàn】光谱区【qū】的辐射吸收来进行分析的一种分析【xī】仪【yí】器。主要由【yóu】光源、单色器、吸【xī】收池、检测【cè】器和信号处理器等【děng】部【bù】件组成。光源的功能【néng】是【shì】提供【gòng】足够强度的、稳定【dìng】的连续光谱。紫外光区通常用氢灯或氘灯【dēng】.见光区通常【cháng】用钨灯或卤钨灯。单色器的【de】功能是将光【guāng】源发出【chū】的【de】复合光分解并【bìng】从中【zhōng】分出【chū】所需波长的单色光。色【sè】散元件有棱镜【jìng】和光栅【shān】两种【zhǒng】。可见光区的测【cè】量【liàng】用玻璃吸收池，紫外光区【qū】的测量【liàng】须用【yòng】石英【yīng】吸【xī】收池。检测器的【de】功【gōng】能是通过光电转换元件检测透【tòu】过【guò】光【guāng】的强度，将光信号转变成电信号。常用的光电转换元件有【yǒu】光电管、光电倍增管及光【guāng】二极管阵列检测【cè】器【qì】。分光光【guāng】度计的分类方【fāng】法有多种【zhǒng】：按【àn】光路系统可分【fèn】为单光束和双光【guāng】束分光光度计；按【àn】测量【liàng】方【fāng】式【shì】可【kě】分为单波长和双波长【zhǎng】分光光度计；按绘制光谱图的检测方式分为【wéi】分光扫【sǎo】描检测与二极管【guǎn】阵列全谱检测。
 　　2 测量原理
 　　2.1 朗伯定律（1760年）
 　　如果【guǒ】一束平【píng】行单色光【guāng】照射在均【jun1】匀介质时，当【dāng】吸光物质【zhì】的浓度一定时，则均匀介质对光的吸【xī】收度【dù】A与均匀【yún】介质厚度b成【chéng】正比。
 　　A=lg(I0/It)=k1b
 　　式中I0—入射光强度，It—透射光强度，k1—比例常【cháng】数，它与介质物质【zhì】、厚度、温【wēn】度【dù】以及入射光【guāng】波长等【děng】因素有关，b—溶液【yè】厚度。
 　　2.2 比尔定律（1852年）
 　　如果一束【shù】平行单色【sè】光照射【shè】在均匀介质时，当【dāng】均匀介质厚度一定时，则均匀介【jiè】质【zhì】对光的吸收度A与介质中【zhōng】吸光物质的浓度c成正【zhèng】比【bǐ】。
 　　A=lg(I0/It)=k2c
 　　式中，k2—比例常数【shù】，它与介【jiè】质【zhì】物质、厚度、温度以及入射光波长【zhǎng】等因【yīn】素【sù】有【yǒu】关，c—试样浓【nóng】度。
 　　2.3 朗伯—比尔定律
 　　当入【rù】射光强度一【yī】定时，介【jiè】质的吸光度【dù】A与【yǔ】介质中吸光物质的浓【nóng】度c和介质厚度b的乘积【jī】成【chéng】正比。
 　　A=lg(I0/It)=kbc

  　　2.4 透光率T
 　　透过率T：透射光强度It与入射光强度I0之比。
 　　T=It/I0
 　　T取值【zhí】范围为0.0%~100.0%，全部吸收T=0.0%，全部投射【shè】T=100.0%。
 　　2.5 吸光度A
 　　吸光度A：透过率T的倒数的对数值。
 　　A=lg(I0/It)=lg(1/T)=kbc
 　　溶液的T越【yuè】大，说明对光的吸【xī】收【shōu】越【yuè】小，浓度低；T越小，说【shuō】明对光的吸收越大，浓度高。
 　　2.6 吸光系数k
 　　(1)当c的单位用g/L表示时，用a表示，
 　　A=lg(I0/It)=abc

　　式中a—质量吸光系数，L·(g·cm)-1。
 　　(2)当c的单位用mol/L表示时，用ε表示
 　　A=lg(I0/It)==εbc
 　　式中ε—摩尔吸光系数，L·(mol·cm)-1。