第三章 分光度计第三章 分光光度计.doc

第三章分光光度计 分光光度计和光电比色计的工作原理相同，都是利用物质对不同波长的光选择性吸收的现象，对物质进行定量及定性分析的仪器。 第一节 分光光度计的类型 按待分析物质对光的吸收性质不同，可分为分子吸收光分光光度计和原子吸收分光分光光度计两类。上述的红外、紫外和可见分光光度计均属于分子吸收分光光度计。 按待分析物质对光的作用效果来分，可分为发射光谱类分光分光光度计和吸收光谱类分光光度计两大类。在医学上应用的发射光谱类分光光度计主要有荧光(分光)光度计和火焰(分光)光度计两类。分子吸收光分光光度计和原子吸收分光分光光度计都属于吸收类分光光度计。 本节主要介绍基层医院最常用的721及722型两种可见（光）光分光光度计。 第二节 可见分光光度计的原理及结构 一、工作原理 吸收式分光光度计都是根据物质对不同波长的光具有选择性地吸收的特点而进行工作的，它们都以朗伯-比尔定律作为定量依据。 当一束平行的、特定波长的单色光照射到有色溶液后，该有色溶液就会对光产生吸收。溶液的浓度越大，对光的吸收越多。其吸收程度符合朗伯-比尔定律。即 T＝（Ｉt／Ｉ0）100% Ａ＝－lgＩt／Ｉ0＝ＫＣＬ 式中：Ｔ为透射比。 Ｉt为透过光的强度。 Ｉ0入射光的强度。 Ａ为吸光度。也叫消光度或光密度。 Ｋ为吸收系数。 Ｃ为溶液的浓度 Ｌ为溶液的厚度。 朗伯-比尔定律（Ａ＝ＫＣＬ）说明：当一束光通过有色溶液后，溶液的吸光度A与溶液的浓度C及液层厚度L成正比。吸光度A与溶液的透射比T成负对数关系。 比色分析时，溶液的透射比T很容易测量出来。通过对透射进行负对数计算，可以得到吸光度值。再将吸光度除以相应的系数，便可求出待测溶液的浓度。 二、基本结构 一般的可见分光光度计由光源、单色器、比色皿、光电转换器、前置放大器、对数放大器、显示部件及电源电路组成。如图3-2-1所示。图中的虚线部分也可以没有。 图3-2-1 分光光度计基本结构图 　图中各部分的作用如下： 光源灯发出的复合光经单色光器后，变为单色光。此单色光通过比色皿时，被比色皿中盛放的样品液吸收掉一部分，然后照在光电转换（检测）器上。光电转换器将照在它上面的光信号的强弱转变为电信号的大小。这一信号与溶液的透射比T成正比。此信号经前置放大器后，可以直接送到显示器将溶液的透射比显示出来。 由朗伯-比尔定律可知，溶液的吸光度与透射比的负对数成正比。要想线性地显示吸光度A，必须经过负对数放大后才行。透射比经（负）对数放大器进行放大，变为吸光度A。吸光度A可直接送到显示器显示，也可再经过一个简单的浓度调节电路后，显示溶液的浓度值C。 721型分光光度计没有图中虚线部分的电路。其吸光度A不能线性显示（也不能直接读取浓度）。所以其表头上的吸光度刻度是非线性的。 下面将各部件作较详细的介绍。 光源灯 可见分光光度计的光源灯通常为钨丝灯和卤钨灯两种。前者的体积较大、寿命较短。并且随使用时间的延长，发光强度会慢慢变弱。卤钨灯可克服上述缺陷。这两种灯能产生从近紫外（320nm）到近红外（2500nm）之间的光谱。其发光稳定性与所加的电压有关。 比色皿有5mm、10mm、20mm、40mm等多种规格。其中10mm是最常用的标准规格。大于10mm用于溶液过稀的场合，小于10mm用于溶液过浓的场合。 光电转换器又叫光电检测器，是用来将光能转换成电能的器件。分光光度计所使用的光电检测器均采用线性转换器件。常用的光电检测器的类型有光电池、真空光电管、光电倍增管以及半导体光电二极管、光敏电阻等。721型和722型分光光度计使用的光电检测器都是真空光电管。为了防止电磁信号及杂散光的干扰，光电检测器通常都是和前置放大器一起，单独放在一个光电管暗盒中。 （五）前置放大与对数放大 光电检测器转换成的电信号，通常先送到前置放大器，经前置放大器放大到足够大以后，再送到显示装置。如前所述，前置放大后的信号与溶液的透射比T成正比。只有将透射比Ｔ作负对数放大后，才能线性地显示吸光度A。 （六）浓度调节电路 浓度调节电路通常由电位器组成。在比色皿中放入已知浓度的标准溶液后，调节浓度调节电路，使仪器显示其浓度值。而后，才能进行浓度测定。 最简单的分光光度计如721型，信号经前置放大后直接送到磁电式表头进行显示，仪器没有对数放大及浓度调节电路。表盘上的吸光度刻度为非线性的对数刻度。 （七）显示装置 可见分光光度计常用的显示装置有磁电式表头及数字式表头两种。 （八）电源电路 电源电路用于产生光源灯所需要的稳定电压及仪器放大电路所需要的其他直流电压。 复习题： 分光光度计按波长分类有哪几种？最常用的是哪一种？ 一台分光光度计基本组成有哪些？ 分光光度计常用的分光器件是什么？ 分光光度计使用对数放大器的目的是什么