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今天继续分享紫外分光光度计的基本知识，希望能帮助到大家。

第一部分分光光度计的原理

分光光度计原理的理论依据就是朗伯-比尔定律。当一束复合光通过分光系统时，会被分成一系列波长的单色光，任意选取某一波长的单色光，根据被测物质对光吸收的强弱，进而对物质进行定性和定量分析，这种分析方法称为分光光度法。分光光度法所使用的仪器称为分光光度计。

分光光度计根据波长及检测的范围不同分为如下几种类型：

①可见分光光度计，测定波长范围为~nm的可见光区；

②紫外分光光度计，测定波长范围为~nm的紫外光区；

③红外分光光度计，测定波长大于nm的红外光区；

④荧光分光光度计，用于扫描液相荧光标记物所发出的荧光光谱；

⑤原子吸收分光光度计，光源发出被测的特征光谱辐射，被经过原子化器后的样品蒸气中的待测元素基态原子所吸收，通过测定特征辐射被吸收的大小，来求出被测元素的含量。

分光光度计按自动化程度分手动、半自动和自动分光光光度计。分光光度计按软件分可分为带扫描和不带扫描。本章主要介绍紫外-可见分光光度计。

第二部分紫外-可见分光光度计工作原理

紫外-可见分光光度计是用于测量和记录待测物质分子对紫外光、可见光的吸光度及紫外-可见吸收光谱，并进行定性定量以及结构分析的仪器。

它的基本原理是溶液中的物质在一定频率的紫外-可见光照射下，发生了对光的特定吸收效应。

各种不同物质具有各自的吸收光谱，因此当某一频率的光透过溶液时，能量就会被吸收而减弱，光能减弱的程度和物质的浓度有一定的比例关系，即符合Lambert-Beer定律的基本原理，在其他条件保持一致的情况下，被测溶液的吸光度与被测溶液的浓度成正比，因此测量光谱可以对物质进行定性分析，而且根据吸收与已知浓度的样本的比较，还能进行定量分析。

第三部分紫外分光光度计的基本结构

无论哪种类型的分光光度计的基本结构都相同，主要由光源、单色器、样品室、检测器、信号处理及显示系统五部分组成。分光光度计各部件的次序见图1-1。

（1）光源

光源的作用就是提供激发能，使待测分子产生光吸收。理想的光源的条件是：

①能提供连续的辐射；

②光强度足够大；

③在整个光谱区内光谱强度不随波长有明显变化；

④光谱范围宽；

⑤使用寿命长，价格低。

分光光度计上常用的光源有钨丝灯或碘钨灯（能发出~nm的可见光谱，为可见光和近红外区），氢灯或氘灯（有效波长范围为~nm，为紫外波长区）；在可见光区、近紫外光区和近红外光区常用钨丝灯作为光源；在紫外光区多使用氢弧灯。

（2）单色器

单色器是分光光度计的核心，它是将来自于光源的复合光分解为可调的单色光的一种光学装置，直接影响入射光的单色性，从而影响测定的灵敏度、选择性及准确性。主要组成部件有：

①入射狭缝（限制杂散光进人）；

②准光器（透镜或凹面反射镜使入射光变成平行光）；

③色散元件（是核心元件，包括棱镜或光栅，可将混合光分解为单色光）；

④聚焦元件；

⑤出射狭缝。

在单色器中，色散元件是核心元件，由棱镜或光栅组成。

由于不同波长的光折射率不同，棱镜能将通过的光波根据不同的波长分开。玻璃棱镜色散力强，对紫外线吸收力强，多用于可见分光光度计；石英棱镜工作波长范围为~0nm，不仅在紫外-可见分光光度计中使用，也适用于近红外区。棱镜对光波的色散是非线性的，分辨率较低，波长精确度较差。

光栅是一种十分重要、应用范围很广的色散元件，可以用于紫外-可见、荧光、近红外分光光度计。有透射光栅和反射光栅，实际应用的都是反射光栅，它又可分为平面反射光栅（即通称的反射光栅或闪烁光栅）和凹面反射光栅两类，凹面反射光栅可以起色散元件和准直镜两个作用，使色散后的光束聚焦于出射狭缝，得到锐线光谱。光栅对光波的色散近似线性，分辨率较高，波长精度较高。

（3）样品室

样品室由池架、吸收池（比色杯）以及各种可更换附件组成。池架有普通池架和恒温池架。吸收池主要用来盛放样品溶液，是光与物质发生作用的场所。吸收池有玻璃池和石英池两种，普通的光学玻璃池能吸收紫外光，只能用于测量nm以上可见光区；石英池可透过紫外光、可见光和红外光，由于石英池价格贵，主要用于测量紫外区。吸收池的形状有长方形、方形和圆筒形，吸收池的放置必须与光束方向垂直。

（4）检测器

检测器是利用光电效应将透过吸收池的光信号转变成电信号的元件，现今多采用光电管或光电倍增管作为检测器。光电管由一个半圆柱形阴极和一个丝阳极组成，封装在真空透明密封套里。阴极的凹面上涂有一层光电发射材料，光照射这种物质后可发射电子，当在两极间加有电位时，发射出来的电子就流向丝阳极而产生光电流。对于相同的辐射强度，它所产生的电流约为光电池所产生电流的1/4。由于光电管具有很高的电阻，所以产生的电流容易放大。用锑、铯做阴极的紫敏光电管，适用范围为~nm；用银、氧化铯作阴极的红敏光电管；适用范围为~nm。

光电倍增管原理与光电管相似，结构上有差异，但比普通的光电管优越，它可将第一次发射出的电子数目放大到数百万倍。当电子打在兼性阳极上时，能引起更多的电子从表面射出，这些射出的电子又被第二个兼性阳极所吸引，同样再产生更多的电子。具有增益范围宽、响应快的优点，缺点是噪声大，波长相应范围窄（截止波长为nm）。

（5）信号处理及显示系统

常用的信号显示系统有检流计、数字显示、微机等进行仪器自动控制和结果处理。现代的仪器通常都附有自动记录器，可自动描出吸收曲线，有的还连有打印机，许多高性能的分光光度计可以与电脑连接，使处理数据、存取数据更加方便。

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