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介绍一下紫外分光光度计的基本原理 |
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| 来源:www.xiyi-group.name 日期:2025-3-28 |
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紫外分光光度计是基于物质对紫外光的吸收特性来进行定量分析的仪器，其基本原理主要涉及物质对光的吸收作用以及朗伯 - 比尔定律，具体如下：
物质对光的吸收原理：光是一种电磁波，具有波粒二象性。不同波长的光具有不同的能量。当光通过物质时，物质中的分子、原子或离子会吸收特定波长的光，从而使光的强度减弱。这是因为物质中的电子会吸收光子的能量，从低能级跃迁到高能级。分子中的电子跃迁主要有 π→π*、n→π* 等类型，这些跃迁所需的能量对应于紫外光和可见光的能量范围。
紫外光区的划分：紫外光区通常分为远紫外区（10 - 200nm）和近紫外区（200 - 400nm）。由于远紫外区的光会被空气中的氧气、氮气等吸收，因此在实际应用中，紫外分光光度计主要使用近紫外区（200 - 400nm）进行分析。在这个波长范围内，许多有机化合物和某些无机化合物会表现出特征性的吸收光谱。
朗伯 - 比尔定律：这是紫外分光光度计进行定量分析的基础定律。该定律表明，当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质溶液时，溶液的吸光度（A）与吸光物质的浓度（c）和液层厚度（b）的乘积成正比，其数学表达式为
A=εbc
。其中，
ε
为摩尔吸光系数，是物质的特性常数，反映了物质对光的吸收能力，其值越大，表明该物质对特定波长光的吸收能力越强；b 为液层厚度（通常以 cm 为单位）；c 为吸光物质的浓度（以
mol/L
为单位） 。在实际分析中，通过测量已知浓度标准溶液的吸光度，绘制吸光度 - 浓度标准曲线，然后测量未知样品的吸光度，即可从标准曲线上查得样品的浓度。
仪器结构与工作过程：紫外分光光度计主要由光源、单色器、样品池、检测器和信号处理与显示系统等部分组成。光源发出的复合光经过单色器分光后，得到特定波长的单色光，该单色光通过样品池时被样品吸收，透射光到达检测器，检测器将光信号转换为电信号，经过放大和处理后，由信号处理与显示系统显示吸光度或其他相关测量结果。
总之，紫外分光光度计利用物质对紫外光的选择性吸收以及朗伯 - 比尔定律，实现对物质的定性和定量分析，广泛应用于化学、生物、医学、环境等多个领域。
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