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分光光度計的發(fā)展及工作原理

時間:2013-8-6 閱讀:4454
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  1665年牛頓做了一個實驗,,在這個試驗中,牛頓使用了分光光度法:他讓太陽光透過暗室窗上的小圓孔,,在室內(nèi)形成很細的太陽光束,,該光束經(jīng)棱鏡色散后,在墻壁上呈現(xiàn)紅,、橙,、黃、綠,、藍,、靛、紫的色帶,。這色帶就稱為“光譜”,。牛頓通過這個實驗,揭示了太陽光是復(fù)合光的事實,。1815年夫瑯和費仔細觀察了太陽光譜,,發(fā)現(xiàn)太陽光譜中有600多條暗線,并且對主要的8條暗線標以A,、B,、C、D,、E,、F、G,、H符號,。這是人們zui早知道的吸收光譜線,被稱為“夫瑯和費線”,,但當(dāng)時對這些線還不能做出正確的解釋,。1859年本森和基爾霍夫發(fā)現(xiàn)由食鹽發(fā)出的黃色譜線的波長和“夫瑯和費線”中的D線波長*一致,才知道一種物質(zhì)所發(fā)射的波長(或頻率),,與它所能吸收的波長(或頻率)是一致的,。1862年密勒應(yīng)用石英攝譜儀測定了100多種物質(zhì)的紫外吸收光譜。他把光譜圖表從可見區(qū)拓展到了紫外區(qū),,并指出吸收光譜不僅與組成物質(zhì)的基因有關(guān),,而且與分子和原子的性質(zhì)有關(guān)。此后,,哈托萊和貝利等人又研究了各種溶液對不同波段的截止波長,。并發(fā)現(xiàn)與吸收光譜相似的有機物,,它們的結(jié)構(gòu)也相似。并且可以解釋用化學(xué)方法所不能說明的分子結(jié)構(gòu)問題,,初步建立了分光光度法的理論基礎(chǔ),,以此推動了分光光度計的發(fā)展。1918年美國國家標準局研制成了世界上*臺紫外可見分光光度計,,此后,,分光光度計得到了發(fā)展,并且很快在各個領(lǐng)域的分析工作中得到了應(yīng)用,。
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  分光光度計的工作原理主要是基于朗伯-比耳定律,。18世紀初,瑯伯在前人的基礎(chǔ)上,,進一步研究了物質(zhì)對光的吸收與物質(zhì)厚度的關(guān)系,,并于1760年指出:如果溶液的濃度一定,則光對物質(zhì)的吸收程度與它通過的溶液厚度成正比,,這就是朗伯定律,,其數(shù)學(xué)表達式為:
  
  A=lgI。/I=K,。b
  
  式中,,A為吸光度;I,。為入射光強度,;I為透射光強度;b為液層厚度(即光程),;K,。為比例常數(shù)。
  
  1852年,,比耳研究了各種無機鹽的水溶液對紅光的吸收后指出:光的吸收和光所遇到的吸光度的數(shù)量有關(guān),;如果吸光物質(zhì)于不吸光的溶劑中,則吸光度和吸光物質(zhì)的濃度成正比,,這就是比耳定律,,其數(shù)學(xué)表達式為:
  
  A=lgI。/I=K1C
  
  式中,,A為吸光度,;I。為入射光強度,;I為透射光強度,;C為溶液的濃度;K1為比例常數(shù)。
  
  將朗伯定律和比耳定律結(jié)合起來,,則為朗伯-比耳定律,,公式如下:
  
  A=lgI。/I=K2bC
  
  式中,,A為吸光度;I,。為入射光強度,;I為透射光強度;C為溶液的濃度,;b為液層厚度(即光程),;K2為比例常數(shù)。
https://img55.chem17.com/2/20130805/635112946360925916316.jpg
  
  朗伯-比耳定律認為:當(dāng)一束光平行的單色光通過某一均勻的有色溶液時,,溶液的吸光度與溶液的濃度和光程的乘積成正比,,這就是朗伯-比耳定律的真正物理意義,它是光度分析中定量分析的zui基礎(chǔ),、zui根本的依據(jù),,也是紫外可見分光光度計的基本原理。
  
  分光光度計正是根據(jù)朗伯-比耳定律,,對物質(zhì)進行定量和定性分析的,。
原載于:www.aoe-sh.com

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