将不同波长的光透过某一固定的溶液，测量不 同波长下溶液对光的吸光度，Flash
~3.0 ×108m/s
－波长，单位：m, cm, mm, m, nm, Å
1m=10-6m, 1nm=10-9m, 1Å=10-10m
－频率，单位：赫芝(周)Hz 次/秒
n －折射率，真空中为1
波动性 λν 粒子性 E
光的折射 光的衍射 光的偏振
光的干涉
光电效应
电场 向量
Y
Z
Xx
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
T ↗，溶液对光的吸收 ↘ ； T ↘，溶液对光的吸收 ↗ 。
吸光度A：
A lg Io lg 1
It
T
若光全部透过溶液，Io= It ， A = 0 。 若光几乎全被吸收，It ≈ 0， A = ∞。
吸光度A也可以用来衡量溶液中吸光物质 对波长为λ的单色光 的吸收程度，值越大，其 吸收程度越大；反之亦然。
x 射射 线线
紫红 外外 光光
微
无
波
线
电
波
可见光
微粒性
光量子，具有能量。 E h
h－普朗克(Planck)常数 6.626×10-34J·s
－频率
E－光量子具有的能量 单位：J(焦耳)，eV(电子伏特) 1 eV = 1.602×10－19 J
波粒二象性
E = h c = hV = h n
真空中:E h c
• 电子跃迁时必须伴有分子的振动和转动能级的变化，所以分子光 谱不是线光谱而是带状光谱。若用红外光照射，不能引起电子的 跃迁，只能引起振动和转动能级的变化，这样引起的吸收光谱称 为振动－转动光谱或红外光谱。它的吸收与分子结构密切相关， 用于研究分子结构。
电磁波 X-射线
波长范围 跃迁类型 10-1-10nm K、L层电子
线状光谱
带状光谱
单色光、复合光、光的互补
单色光
单一波长的光
复合光 光的互补
由不同波长的光组合而成的光
若两种不同颜色的单色光按一定的强度比 例混合得到白光，那么就称这两种单色光 为互补色光，这种现象称为光的互补。
复合光 单色器
单色光
单色光1 ＋ 单色光2
互补色光
白光
光的互补
蓝绿
绿 黄绿 黄
• 自然界许多物质是有颜色的
Al3+
Cu2+ KMnO4 Ni2+
Fe2+
• 通过比较溶液颜色深浅而求得其浓度的分析方法称为比
色分析法
比色分析的基本依据是有色物质对光的选择性吸收作用。
光的基本性质 (电磁波的波粒二象性)
波动性 光的传播速度:
V = c =
n
c －真空中光速 2.99792458×108m/s
重量法 容量法 光度法
m(Fe2O3)≈0.14 mg, 称不准 V(K2Cr2O7)≈0.02 mL, 测不准 结果0.048%～0.052%, 满足要求
• (2)、准确度较高
– 分光光度法的相对误差为 2~5 %.
• (3)、操作简便，测定速度快 • (4)、应用广泛
二、物质的颜色和对光的选择吸收
结论:一定波长的光具有一定的能量，波长越
长(频率越低)，光量子的能量越低.
单色光：具有相同能量(相同波长)的光.
混合光：具有不同能量(不同波长)的光复合在
一起. 例如白光.
吸收光谱 Absorption Spectrum
S3
h
S2
S1
E3 A E2
E1
S0
E0
纯电子能态间跃迁
S2
h
A
S1
S0 分子内电子跃迁
绿蓝
橙
蓝 紫 紫红
红
分子对光的吸收与吸收光谱
不同颜色的可见光波长及其互补光
/nm 400 ～ 450
450 ～ 480 480 ～ 490 490 ～ 500 500 ～ 560 560 ～ 580 580 ～ 610 610 ～ 650 650 ～ 760
颜色 紫
蓝 绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙 红
透过光强度It与入射光强度Io之比称为透光度 或透光率。用 T 表示：
T It Io
或T% I t 100% Io
从上式可以看出： 溶液的透光度愈大，说明溶液对光的吸收愈小，浓度低； 相反，透光度愈小，说明溶液对光的吸收愈大，浓度高。
入射光 I0
透射光 It
[定义]： T It I0
T 取值为0.0 % ~ 100.0 % 全部吸收 T = 0.0 % 全部透射 T = 100.0 %
吸收绿光。颜色越深，浓度越大
白光
KMnO4
• 包括： – 比色分析法， – 可见光度法， – 紫外分光光度法， – 红外分光光度法。
一、吸光光度法特点:
• (1)、灵敏度高
– 测定的最低浓度可达10-5~10-6 mol/L，相当于含量 0.001~0.0001 %的微量组分.
例: 含Fe约0.05%的样品, 称0.2 g, 则m(Fe)≈0.1 mg
互补光 黄绿
黄 橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
• 吸收光谱有原子吸收光谱和分子吸收光谱。 • 原子吸收光谱是由原子（而不是分子）外层电子选择性地吸收某
些波长的电磁波而引起的，原子吸收分光光度法就是根据原子的 这种性质建立起来的。
• 分子吸收光谱是分子轨道中外层电子吸收某一波长范围的能量而 引起的，通常吸收的是紫外及可见光部分。这种价电子跃迁而产 生的分子光谱又称为电子光谱。
远紫外光 10-200nm 中层电子
近紫外光
200400nm
价电子
பைடு நூலகம்可见光
400750nm
近红外光 0.75-2.5m 分子振动
分析方法 X射线光谱法 真空紫外光度法 紫外光度法
比色及可见光度法 红外光谱法
中红外光 2.5-50m
第一节、吸光光度法概述
• 定义：吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而 建立起来的分析方法，
Io’ = Ia + It + Ir
I’0
It
Ir
Ia
样品池
I’0 = Ir + Ia + It
I’0
I0
I’0 = Ir + Io
Ir
参比池
I’0 – Ir = Io = Ia + It
真正进入溶液部分的入射光
在吸光光度法中，测定时都是采用同样质量的 比色皿，反射光的强度基本上是不变的，其影响可以 相互抵消-------空白调零
完全吸收
复合光
光谱示意
表观现象示意
完全透过
吸收黄色光
光颜W作色hy用，?于 这?物 一质 过? 时 程，与物物质质吸的收性了质可及见光光的，性而质显有示关出。特征的
第三节 光吸收的基本定律
Ir
Ia
I’o
It
比色皿
设入射光，吸收光，透射光和反射光的强度依次为I’o, I a, I t, I r，
则他们之间的关系为: