關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，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用于定量分析化學領域，并且設計了臺比色計。
 　　1918年，美國國家標準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不斷改進，又出現自動記錄、自動打印、數字顯示、微機控制等各種類型的儀器，使分光光度法的靈敏度和準確度也不斷提高，應用范圍不斷擴大。
 　　紫外-可見分光光度計是基于紫外可見分光光度法原理，利用物質分子對紫外可見光譜區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、穩定的連續光譜。紫外光區通常用氫燈或氘燈.見光區通常用鎢燈或鹵鎢燈。單色器的功能是將光源發出的復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?？梢姽鈪^的測量用玻璃吸收池，紫外光區的測量須用石英吸收池。檢測器的功能是通過光電轉換元件檢測透過光的強度，將光信號轉變成電信號。常用的光電轉換元件有光電管、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時，當吸光物質的濃度一定時，則均勻介質對光的吸收度A與均勻介質厚度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，它與介質物質、厚度、溫度以及入射光波長等因素有關，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時，當均勻介質厚度一定時，則均勻介質對光的吸收度A與介質中吸光物質的濃度c成正比。
 　　A=lg(I0/It)=k2c
 　　式中，k2—比例常數，它與介質物質、厚度、溫度以及入射光波長等因素有關，c—試樣濃度。
 　　2.3 朗伯—比爾定律
 　　當入射光強度一定時，介質的吸光度A與介質中吸光物質的濃度c和介質厚度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的倒數的對數值。
 　　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k
 　　(1)當c的單位用g/L表示時，用a表示，
 　　A=lg(I0/It)=abc

　　式中a—質量吸光系數，L·(g·cm)-1。
 　　(2)當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，L·(mol·cm)-1。