分光光度计 u7]<=*V]
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一、概述 4~?2wvz G4
分光光度计是利用物质对光的选择吸收现象,进行物质的定性和定量分析的光电式分析仪器,也是一种光谱仪器。根据电磁辐射原理,不同的物质具有不同的选择吸收,也即具有不同的吸收光谱。通过对吸收光谱的分析可方便的判断物质的内部结构和化学组成。随着工业生产和科学技术的不断发展,以及人们对物质认识的不断深化,,迫切要求发展新的先进的分析技术和仪器,分光光度计就是在这种历史条件下问世和发展的。 gzfb zt}?
分光光度计是分光仪器和光度计的一种组合。按工作光谱原理的不同,分光光度计可分为研究物质分子吸收光谱的分光光度计、研究物质中原子吸收的原子吸收分光光度计、研究物质分子荧光发射的荧光分光光度计和研究物质原子荧光发射的原子荧光分光光度汁、研究分子喇曼散射光谱的喇曼光谱仪等。由于分光光度法具有分析精度高、测量范围广、分析速度快、样品用量少等优点,分光光度计已成为探索自然、改造自然、发展科学技术和生产的强有力的工具,是现代化分析实验室必备的常规仪器之一。 ;'kI/(;;C
二、分光光度计的基本组成 :Am-8
分光光度计主要构成部分有光源部分、光度计部分、单色器和接受记录部分。分光光度计的主要组成部分可以用图1表示: \&|CM8A
光源 SPy3~Db-o
单色仪 W04av_u 5
样品池 i&ts YnP2
接受放大系统 744=3v
显示记录系统 mVf.sA8
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图1 分光光度计框图 b;vNq
下面分别叙述这几个部分的光学系统的特性。 u*R7zY
1光源系统 xEoip?O?7F
分光光度计的光源系统由光源和照明系统组成。 sWxK~Yg
1.1光源 rZC3\,W
分光光度计中对光源有一定要求,理想的辐射光源应具备以下一些特性: ?iz<
(1)在所使用的被长范围内提供连续辐射,即光源应发射连 Y}1P~
(2)辐射能量随波长的变化尽可能小,且有足够的强度。 9]~PCZ2j
(3)使用寿命较长。 az(5o
(4)要有良好的稳定性,特别是对单光束仪器。 ?MZ:_'2p
在190一360nm波长范围紫外波段,常用的光源是氢弧灯和氘弧灯,氘灯的紫外光发射强度比氢灯强。 Cg6;I.K
在360一2500nm波长范围可见和进红外波段,常用白炽钨灯作为光源。图2为氢灯、钨灯的光谱能量分布图。 >}]H;&
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在2—50μm波长的中远红外波段内,常用的光源是能斯脱和硅碳棒,其光谱能量分布如图3所示。另外,对于要求较低的仪器,灼热的金属丝(如镍铬丝)可以作为红外光源;而在远红外区高压汞灯也是一种常用的光源。 cIZc:
图2 光源能量分布 图3 红外辐射光源 <q6`~F~|
A-氢灯,B一钨灯,C一不同温度T的黑体辐射 A-能斯脱,B-硅碳棒 zzJ^x8#R
1.2照明系统 &-F"+v,+
光源系统的照明系统一般有两中:单光束照明系统和双光束照明系统。光源系统中的反射镜的作用是把光源发出的光线集中在单色 1M+Zkak7p
器的入缝上,使整个狭缝照明均匀并充满单色器的孔径。 g~R/3cm4
在照明系统为单光束的仪器,只要求光源反射镜引入一个高通量的光束即可,对光源的成像质量要求不高。图4为一种单光束照明系统光路图。 D0M!"c>\
在双光束照明系统的分光光度计中,光源系统并不直接照明单色仪的狭缝,如图5所示。光度系统处于单色器和光源之间,而在光度系统中,有一个梳形减光楔,光源必须首先成像在减光楔上。减光楔通过光度系统要求清晰地成像在单色器的入缝上。 9/46%=&