等间距条痕(600、1200、2400条/mm )。 原理：
利用光通过光栅时 平面透 射光栅 透 镜
光屏
M1
发生衍射和干涉现象而分光.
波长范围宽, 色散均匀, 分辨性能好, 使用方便
M2
光栅衍射示意图
出 射 狭 缝
吸收池(比色皿)：用于盛待测及参比溶液。
可见光区：光学玻璃池（350～3200nm）
MnO4-的吸收光谱
545 1.0 Absorbance 0.8 0.6 0.4 0.2 700 /nm
300
400
500
600
2.吸收光谱 (Absorption Spectra)
S2 h A
S1
S0 分子内电子跃迁
带状光谱

用不同波长的单色光照射，测吸光度— 吸收曲线
紫外可见吸收光谱：分子价电子能级跃迁。电子跃迁的 同时，伴随着振动能级、转动能级的跃迁。带状光谱。
– 应用广泛
12.1 概述
12.2 光度分析方案的设计 12.3 吸光光度法应用简介
12.1 概述
12.1.1 光的基本性质
12.1.2 物质对光的选择性吸收 12.1.3 光吸收的基本定律
12.1.4 分光光度法及其仪器
光的基本性质
光 的 波 粒 二 象 性
波动性

光的折射 光的衍射 光的偏振
10nm~200nm 200~400nm
单色光,复合光
单色光
单一波长的光 由不同波长的光组合而成的光 黄 绿 青 白光
复合光
橙 红
青蓝
互补色
紫
蓝
M + h

M*
M + 热
M + 荧光或磷光
基态 激发态 E1 （△E） E2 物质对光的吸收满足Plank 条件
E E j E0 h
A
最大吸收波长 B max A
物质对光的选择性吸收
max ( A) max ( B)
定性分析基础
A
c
增 大
在一定实验条件下, A∝c

定量分析基础
吸收曲线的讨论：
（1）吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间
的ΔΕ所决定，反映了分子内部能级分布状况--定性分析基 础
（2）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比-定量分析基础 Lambert-Beer定律
S= 0.001 103 M

=
M

( g/cm 2 )
例1 邻二氮菲光度法测铁 :(Fe)=1.0mg/L,
b=2cm , A=0.38 ,计算 ，S 和
E
1% 1cm
解： c(Fe)=1.0 mg/L=1.0×10-3 g/L /55.85g/mol

=1.8×10-5mol/L 0.38 4 -1 -1 = = 1.1 10 （ L mol cm ） 2 1.8 10-5
光谱区间

10-2 nm 10 nm
射 线 x 射 线
0.1nm～
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
0.1 cm 10cm
微 波
0.1mm～1m
103 cm
无 线 电 波
105 cm
10nm~
750nm~0.1cm
1m～1000m
可
远紫外
（真空紫外）
见
400～750 nm
光
近紫外
分光光度法
通过棱镜或光栅得到一束近似的单色光.
波长可调, 故选择性好, 准确度高.
光源
单色器
吸收池
检测 系统
仪器
可见分光光度计
仪器
紫外-可见分光光度计
一、分光光度计的主要部件
光源：发出所需波长范围内的连续光谱，有足够
的光强度,稳定。
可见光区：钨灯，碘钨灯(320～2500nm) 紫外区：氢灯，氘灯(180～375nm) 氙灯：紫外、可见光区均可用作光源
常发生弯曲（尤其当溶液浓度较高时），这种现象称为对
朗伯—比耳定律的偏离。 引起这种偏离的因素（两大类）： （1）物理性因素，即仪器的非理想引起的； （2）化学性因素。
（1）物理性因素 单色光不纯，导致负偏差。 散射光的影响，胶体、乳浊液或悬浊液 由于散射的作用使吸光度增大，或入射光不 是垂直通过比色皿（非平行入射光）产生正偏差
为克服非单色光引起的偏离，首先应选择比较好的单色器 此外还应将入射波长选定在待测物质的最大吸收波长且吸 收曲线较平坦处。
(2) 化学性因素
吸光质点的相互作用，浓度较大时，产生负偏差， 朗伯-比尔定律只适合于稀溶液（C < 10-2 mol/L )。 平衡效应：溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物
强度来进行分析的方法。
分为：吸光光度法，发射光谱法
基于被测物质的分子对光具有选择性吸收的特性而建 立起来的分析方法,叫吸光光度法.包括： 比色法：通过比较有色溶液颜色深浅 分光光度法：根据物质对一定波长的光的吸收程度
依据物质对不同波长范围光的吸收主要有：
真空紫外光度法：10～200 nm（远紫外光）
紫外吸光光度法：200400 nm（近紫外区） 可见吸光光度法：400750 nm 红外光度法：2.51000 m
特点
– 灵敏度高：
测定下限可达10-5～10 -6mol· L-1, 10-4%～10-5%
– 准确度
能够满足微量组分(<1%)的测定要求: Er : 1%～5%
－操光子的能量：
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)
1eV=1.602×10－19 J
波粒二象性
E h
hc

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.
S=M/ =55.85/1.1×104=0.0051 (g/cm2)
A= E
1% 1cm
b c
c =1.0mg/L=1.0×10-3 g /1000mL = 1.0×10-4 g/100mL
1% -4 3 -1 1 E1 = 0.38/2.0 10 = 1.9 10 （ 100mL g cm ） cm
I0 1 lg ＝ lgT 2.吸光度 (Absorbance) A lg It T
A, T, C 三 者 的 关 系
1.0
T
100
A T%
50
T = 0.0 %
A
A=∞
T = 100.0 %
0.5
A = 0.0
0
c
0
溶液的T越大,说明对光的吸收越小,浓度低; T越小，溶液对光的吸收越大，浓度高
吸光度的加合性
在多组分体系中如果各吸光物质之间无相互作用这时体系总 的吸光度等于各个吸光物质的吸光度之和。
A＝ Ai
吸光度的测量：
用参比溶液调T=100%（A=0），再测样品溶液 的吸光度，即消除了吸收池对光的吸收、反射， 溶剂、试剂对光的吸收等。
3. 光吸收基本定律: Lambert-Beer定律
Sandell(桑德尔)灵敏度 (S)
定义：当产生吸光度为0.001时，单位截面积(1cm2) 的液层内所能检测出的吸光物质的最低含量。 用S表示，单位：g· cm-2
S
S小灵敏度高;
M

相同的物质, M小则灵敏度高.
A= bc=0.001
bc ＝0.001/
变换单位: bcmcmol/L=bcM106 g/1000cm2
hc

物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不同， 这就构成了物质对光的选择吸收基础。
1.吸收光与透射光 当复合光照射到物体上时，一部分光被 吸收，而另一部分光则被透射过去。即： 入射光=吸收光＋透射光
吸收光 互补 透射光
光的作用方式
光谱示意
复合光
表观现象示意
完全吸收
完全透过
吸收黄色光
物质的颜色与光的关系
同一种物质不同浓度下，其吸收曲线形状相似λmax不变。 在λmax处吸光度A随浓度变化的幅度最大。所以测定最灵 敏。此特性可作为定量分析时选择入射光波长的重要依据。
1.透光率 (透射比,Transmittance )
入射光强度 I0 透射光强度It
一束平行单色光
透光率定义:
It T I0

T 取值为0.0 % ~ 100.0 % 全部吸收 全部透射 T = 0.0 % T = 100.0 %
光的干涉
粒子性
E
光电效应
波动性
光的传播速度:
c V = = n
c －真空中光速 ：~3.0 ×108m/s
－波长：1m=10-6m, 1nm=10-9m, 1Å=10-10m －频率，单位：赫兹 Hz 次/秒
n －折射率，真空中为1：
= c ； 波数 = 1/ = /c
不同颜色的可见光波长及其互补光
/nm 颜色 紫 蓝 互补光 黄绿 黄 400-450 黄 橙 红 450-480
绿
蓝绿 绿蓝 蓝
黄绿
480-490
490-500 500-560 紫 紫红 560-580 580-610 610-650 650-760
绿蓝
蓝绿 绿 黄绿 黄 橙 红
橙
红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
紫外区：石英池玻璃 （185～4000nm）
检测器：利用光电效应，将光能转换成 电流讯号。
光电池，光电管，光电倍增管
检流计（指示器）：
低档仪器：刻度显示 中高档仪器：数字显示，自动扫描记录