紫外分光光度计原理详解

紫外分光光度计是一种重要的化学分析仪器，广泛应用于物质的定性和定量分析。其工作原理基于物质对光的吸收特性，即物质中的分子和原子能够吸收特定波长的光能量，发生分子振动能级跃迁和电子能级跃迁。

紫外分光光度计的基本结构包括五个部分：光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。光源发出连续辐射光，这些光经过单色器被色散为单色光。单色光照射到吸收池，一部分光被样品溶液吸收，未被吸收的光则通过检测器，将光强度变化转换为电信号变化。最终，信号显示系统将电信号放大并显示出来，通常以吸光度（A）或透射比（T）的形式表示。

在光源方面，紫外分光光度计常用的有两类光源：热辐射光源和气体放电光源。热辐射光源如钨灯，适用于可见光区；气体放电光源如氘灯，则适用于紫外光区。根据实验需求，可以在紫外光区和可见光区之间切换光源。

单色器的作用是将光源发出的复合光色散为单色光。光栅是一种常见的单色器，它由一系列等宽、等距离的平行狭缝组成，利用光的衍射与干涉作用实现色散。光栅单色器具有高分辨率和宽波长范围的优点，能够精确到0.2nm。

吸收池是用于盛装待测液并决定透光液层厚度的器皿，也称为比色皿。根据材质不同，吸收池可分为玻璃吸收池和石英吸收池，分别适用于可见光区和紫外光区的测定。

检测器是将光信号转换为电信号的装置，常用的有光电池、光电管、光电倍增管及光电二极管阵列检测器等。光电倍增管不仅灵敏度高，而且响应速度快，是目前中高档分光光度计的首选检测器。

信号显示系统则负责将检测器输出的信号放大并显示出来。新型分光光度计多采用数字电压表等显示装置，并配备计算机数据处理器，能够直接绘制出吸收（或透射）曲线。