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(Bouguer)在1729年和朗伯(Lambert)在1760年所发表的文章，提出了分光光度的基本定律，即液层厚度相等时，颜色的强度与呈色溶液的浓度成比例，从而奠定了分光光度法的理论基础，这就是的比尔朗伯定律。
 　　1854年，杜包斯克(Duboscq)和奈斯勒(Nessler)等人将朗伯比尔定律应用于定量分析化学领域，并且设计了台比色计。
 　　1918年，美国国家标准局制成了台紫外可见分光光度计。此后，紫外可见分光光度计经不断改进，又出现自动记录、自动打印、数字显示、微机控制等各种类型的仪器，使分光光度法的灵敏度和准确度也不断提高，应用范围不断扩大。
 　　紫外-可见分光光度计是基于紫外可见分光光度法原理，利用物质分子对紫外可见光谱区的辐射吸收来进行分析的一种分析仪器。主要由光源、单色器、吸收池、检测器和信号处理器等部件组成。光源的功能是提供足够强度的、稳定的连续光谱。紫外光区通常用氢灯或氘灯.见光区通常用钨灯或卤钨灯。单色器的功能是将光源发出的复合光分解并从中分出所需波长的单色光。色散元件有棱镜和光栅两种。可见光区的测量用玻璃吸收池，紫外光区的测量须用石英吸收池。检测器的功能是通过光电转换元件检测透过光的强度，将光信号转变成电信号。常用的光电转换元件有光电管、光电倍增管及光二极管阵列检测器。分光光度计的分类方法有多种：按光路系统可分为单光束和双光束分光光度计；按测量方式可分为单波长和双波长分光光度计；按绘制光谱图的检测方式分为分光扫描检测与二极管阵列全谱检测。
 　　2 测量原理
 　　2.1 朗伯定律（1760年）
 　　如果一束平行单色光照射在均匀介质时，当吸光物质的浓度一定时，则均匀介质对光的吸收度A与均匀介质厚度b成正比。
 　　A=lg(I0/It)=k1b
 　　式中I0—入射光强度，It—透射光强度，k1—比例常数，它与介质物质、厚度、温度以及入射光波长等因素有关，b—溶液厚度。
 　　2.2 比尔定律（1852年）
 　　如果一束平行单色光照射在均匀介质时，当均匀介质厚度一定时，则均匀介质对光的吸收度A与介质中吸光物质的浓度c成正比。
 　　A=lg(I0/It)=k2c
 　　式中，k2—比例常数，它与介质物质、厚度、温度以及入射光波长等因素有关，c—试样浓度。
 　　2.3 朗伯—比尔定律
 　　当入射光强度一定时，介质的吸光度A与介质中吸光物质的浓度c和介质厚度b的乘积成正比。
 　　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取值范围为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：透过率T的倒数的对数值。
 　　A=lg(I0/It)=lg(1/T)=kbc
 　　溶液的T越大，说明对光的吸收越小，浓度低；T越小，说明对光的吸收越大，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。