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分光光度計原理還有結構你了解嗎?小編帶大家了解一下!
作者:admin    發(fā)布日期:2022/4/15     關(guān)注次數:     二維碼分享

分光光度計原理還有結構你了解嗎?小編帶大家了解一下!

分子,包括雙原子分子的光譜,要比原子光譜復雜得多。這是由于在分子中,除了電子相對于原子核的運動(dòng)外,還有核間相對位移引起的振動(dòng)和轉動(dòng)。這三種運動(dòng)能量都是量子化的,并對應有一定的能級。分子的總能量可以認為是這三種能量的總和,即E=E。+E振+E轉

當用頻率為υ的電磁波照射分子,而該分子的較高能級與較低能級之差⊿E恰好等于該電磁波的能量 hυ時(shí),即有⊿E=hυ這里,h為普朗克常數。此時(shí),在微觀(guān)上出現分子由較低的能級躍遷到較高的能級,在宏觀(guān)上則表現為透射光的強度變小。若用一連續輻射的電磁波照射分子,將照射前后光強度的變化轉變?yōu)殡娦盘?,并記錄下?lái),就可以得到一張光強度變化對波長(cháng)的關(guān)系曲線(xiàn)圖——分子吸收光譜圖。

紫外--可見(jiàn)區的分子吸收光譜一般是譜帶較寬的帶狀光譜,它是由于電子能級躍遷而產(chǎn)生的光譜,因此又叫做電子光譜。

分子吸收光譜與物質(zhì)本身的結構有關(guān),吸光度的大小與物質(zhì)的含量有關(guān),我們利用吸收光譜的形狀和吸收程度的大小即可對物質(zhì)進(jìn)行定性和定量的分析。這種分析方法叫做分光光度法。

分光光度計的基本結構

與光電比色計相比,在結構上分光光度計用單色器代替了濾光片,其它部分兩者比較相似。

(-)單色器:?jiǎn)紊魇侵敢粋€(gè)光學(xué)系統,它比濾光片能更有效地提供帶寬窄的單色光。單色器的主要組件是玻璃棱鏡、復合濾光片或光柵。來(lái)自光源的光線(xiàn),可直接通過(guò)單色器的狹縫,照到分光部件上。單色器的效率比普通濾光片高。在紫外和可見(jiàn)光范圍內,半寬度不超過(guò)1nm。

陜西光度計

1.棱鏡單色器

從幾何光學(xué)我們知道,當一束光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)時(shí),在界面會(huì )發(fā)生折射和反射。設入射角為i,折射角為θ,則其折射率n為:n = Sini/sinθ

不同的光學(xué)材料具有不同的折射率,這是眾所周知的。即使使用同一種光學(xué)材料,以相同的人射角照射,若波長(cháng)不同,得到的折射角也不一樣。透明物質(zhì)的折射率n和入射光波長(cháng)的關(guān)系可以用下列經(jīng)驗式表示: n= A+B/λ2+C/λ4+…

式中A、B、C的數值與物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。從式中可以看出,波長(cháng)越長(cháng),折射率越小。一束復合光進(jìn)入棱鏡,由于不同波長(cháng)的光,其折射率不同,通過(guò)棱鏡后,復色光就按不同的波長(cháng)分開(kāi)來(lái)了,如圖4所示

實(shí)驗證明,棱鏡的色散具有非線(xiàn)性,即①譜線(xiàn)彎曲;②不同波長(cháng)區域色散效果不同,紅端色散差,紫端色散較好。雖然在實(shí)際應用中的棱鏡單色器與圖示的不盡相同,然而它們的工作原理是一樣的。

2.光柵單色器

衍射光柵也可用作單色器。衍射光柵是由一系列刻劃在高光潔度反射表面上溝紋組成的。溝紋排列異常密集,每英寸長(cháng)度上有15000或30000條。將光柵放在一平行光束里,光柵的一面被照亮,這一面可看作是塊非常小的反射鏡。

從溝紋反射鏡反射出的光線(xiàn)相重疊,發(fā)生干涉。另一方面,如果在光線(xiàn)方向上的溝紋條數是波長(cháng)的整數倍時(shí),光線(xiàn)就被溝紋分開(kāi),這種波就是同向的,射線(xiàn)被反射。當它不是波長(cháng)的整數倍時(shí),光線(xiàn)被抵消,沒(méi)有反射現象。改變光線(xiàn)照到光柵上的角度,就可以改變反射光的波長(cháng)。

射線(xiàn)波長(cháng)λ與反射角θ的關(guān)系,如下式:m λ= 2dsinθ

式中,d 是溝紋之間的距離,θ是光柵常數;m是干涉價(jià)數。

當m=1時(shí),為一階譜;

m=2時(shí),為二階譜。

光柵的分辨能力取決于它的mN值,N是光柵上總溝紋數或總條數。條數多時(shí),一階譜的分辨力高。與棱鏡相比,光柵的分辨能力更高些,并能用于所有譜段范圍,光柵的色散呈線(xiàn)性。

光柵的表面鍍有鋁膜,質(zhì)地松軟,極易擦傷。所以在維護時(shí)嚴禁用任何擦拭物擦拭,更不能用手去觸摸,否則,會(huì )造成永久損壞。也不準用嘴去吹光柵上的灰塵。光柵萬(wàn)一臟了,可以用洗耳球吹去表面上的灰塵。如不奏效,可以在光柵上均勻地涂上一層粘膠棉(俗稱(chēng)火棉膠)液,等膠液干了以后,將液膜輕輕揭下。此法可以將光柵上的臟物去掉?,F在有的光柵已鍍有保護膜。

(二)準直鏡和聚光鏡:準直鏡用來(lái)減小光束的尺寸并提供平行光,其多由凹面鏡制成。凹面鏡的反射鏡面大都是鍍鋁的。在可見(jiàn)光區,鋁膜外面常常再鍍上一層SiO2保護層。但在紫外區,為了保證較高的反射效率。常常不鍍此SiO2保護膜,這種準直鏡的維護方法與光柵相同。

聚光鏡為一凸透鏡。點(diǎn)光源發(fā)出的光,經(jīng)聚光鏡后,變成平行光,然后再進(jìn)入棱鏡(或光柵)色散系統。色散后的平行光再經(jīng)聚光鏡會(huì )聚后,照射到比色皿上。

以上就是關(guān)于分光光度計原理還有結構的相關(guān)知識,希望對大家有所幫助!

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