分光光度计,又称光谱仪(spectrometer),是将成分复杂的光,分解为光谱线的科学仪器,通过对这些光谱线进行成分分析进而确定测量样品的成分。测量范围一般包括波长范围为380~780 nm的可见光区和波长范围为200~380 nm的紫外光区。不同的光源都有其特有的发射光谱,因此可采用不同的发光体作为仪器的光源。如钨灯光源所发出的380~780nm波长的光谱光通过三棱镜折射后,可得到由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的连续色谱;该色谱常用为可见光分光光度计的光源。

为了进一步了解其原理,我们先对分光这一概念进行阐述。


分光

所谓分光,*是利用色散现象可以将波长范围很宽的复合光分散开来,成为许多波长范围狭小的“单色光”,这种作用称为“分光”。像我们所知的,使用棱镜可以将太阳光分解为七色光,彩虹的形成*是*为人所熟知的分光现象。

分光不*于棱镜分光(折射法)一种。但其他的分光现象一般需要较为复杂的方法实现,不太常见。具体的类型如下:

1)利用棱镜来分光(光的折射率依赖于波长);

2)利用衍射现象来分光;

3)利用法布里-珀罗标准具来分光;

4)利用迈克尔逊干涉+傅立叶变换的傅立叶分光:

5)利用光散射的分光。


分光光度计

简单而准确地讲,分光光度计使用了两个部分来实现其检测的功能。*部分是分光,将所使用的特定光源所发出的复合光分解为“单色光”,这些光通过样品,一部分光会被吸收或反射。第二部分是检测装置,对通过了样品的光进行分析,可以了解到某一波长段的光会出现大幅减少或其他的变化。这些变化的原因正是样品中含有某些特定的物质造成的。

这样我们便基本确定了仪器的组成:

按所述顺序依次为光源、单色器、样品室、检测器、信号处理器以及显示与存储系统。我们依次对这些组成部分进行简单的解释。


光源

钨灯的发射光谱:钨灯光源所发出的400~760nm波长的光谱光通过三棱镜折射后,可得到由红橙,黄绿,蓝靛,紫组成的连续色谱;该色谱可作为可见光分光光度计的光源。

氢灯(或氘灯)的发射光谱:氢灯能发出185~400 nm波长的光谱可作为紫外光光度计的光源。


色器

即使用分光装置将光源产生的光分解,产生特定波长的光。


样品室

简单来说,*是放置测试样品的位置。一般来讲,分光光度计的测试要求比较严格,需要的样品规格都是固定的,不能随意改变,否则测量值会失准。

检测器和信号处理器以及显示存储系统

检测透过样品后的光的色度,即确定测试样品对光谱的吸收值,转化形成电信号,并进行一定的转换处理,使之能够以示值的形式显示在显示屏上,并可进行定量分析和数值存贮。