[化學(xué)]講座8基礎(chǔ)5光學(xué)ppt課件

1、第五章光學(xué)丈量技術(shù)與儀器第五章光學(xué)丈量技術(shù)與儀器第一節(jié)第一節(jié) 阿貝折射儀阿貝折射儀 (Abb refractometer)第二節(jié)第二節(jié) 旋光儀旋光儀 (Polarimeter)第三節(jié)第三節(jié) 分光光度計(jì)分光光度計(jì) (Spectrophotometer)第一節(jié)阿貝折射儀第一節(jié)阿貝折射儀Abb refractometerAbb refractometer1.1.丈量望遠(yuǎn)鏡丈量望遠(yuǎn)鏡2.2.消色散手柄消色散手柄3.3.恒溫水入口恒溫水入口4.4.溫度計(jì)溫度計(jì) 5. 5.丈量棱鏡丈量棱鏡6.鉸鏈7.7.輔助棱鏡輔助棱鏡8.8.加液槽加液槽 9.反射鏡 10.讀數(shù)望遠(yuǎn)鏡 11.轉(zhuǎn)軸 12.刻度盤(pán)罩13.1

2、3.閉合旋鈕閉合旋鈕 14.底座第一節(jié)阿貝折射儀第一節(jié)阿貝折射儀Abb refractometerAbb refractometerBA,ABsinsinnnnAB入射角，入射角，折射角，折射角， nA nA ， nB nB 為交界面兩側(cè)為交界面兩側(cè)兩種介質(zhì)的折射率折光率；兩種介質(zhì)的折射率折光率； nA,B nA,B 為介質(zhì)為介質(zhì) B B 對(duì)介對(duì)介質(zhì)質(zhì)A A的相對(duì)折射率的相對(duì)折射率假設(shè)介質(zhì)假設(shè)介質(zhì)A A為真空，規(guī)定為真空，規(guī)定 n n 1.0000 1.0000 ，nA,B nA,B nB nB 絕對(duì)折射率絕對(duì)折射率一束光從介質(zhì)一束光從介質(zhì)A進(jìn)入介質(zhì)進(jìn)入介質(zhì) B 時(shí)發(fā)時(shí)發(fā)生折射，折射景象服從折

3、射定律：生折射，折射景象服從折射定律：如如A A為空氣，為空氣，n n 空氣空氣 1.00029 1.00029 ，那，那么各物質(zhì)折射率為常用折射率，兩者么各物質(zhì)折射率為常用折射率，兩者之間的關(guān)系為：。之間的關(guān)系為：。絕對(duì)折射率常用折射率絕對(duì)折射率常用折射率 1.00029 1.00029光線從一種折射率小的介質(zhì)射入折射光線從一種折射率小的介質(zhì)射入折射率大的介質(zhì)率大的介質(zhì) B B 時(shí)時(shí) (nA (nA nB) nB) ，那么，那么，入射角增大時(shí)，折射角也增，入射角增大時(shí)，折射角也增大。當(dāng)入射角大。當(dāng)入射角=90 =90 時(shí)，折射角為時(shí)，折射角為0 0 ，此折射角稱為臨界角，此折射角稱為臨界角。

4、0第一節(jié)阿貝折射儀第一節(jié)阿貝折射儀Abb refractometer第一節(jié)阿貝折射儀第一節(jié)阿貝折射儀Abb refractometer在兩介質(zhì)的界面上以在兩介質(zhì)的界面上以 0 0 90 90 的角度的角度射入光線時(shí)，光線經(jīng)折射率大的介質(zhì)后射入光線時(shí)，光線經(jīng)折射率大的介質(zhì)后，其折射角，其折射角0 0 結(jié)果是大于臨界角結(jié)果是大于臨界角的部分無(wú)光線經(jīng)過(guò)，成為暗區(qū)；小于臨的部分無(wú)光線經(jīng)過(guò)，成為暗區(qū)；小于臨界角的部分有光線經(jīng)過(guò)，成為亮區(qū)。臨界角的部分有光線經(jīng)過(guò)，成為亮區(qū)。臨界角成為明暗分界限的位置。界角成為明暗分界限的位置。0BBAsinsinsinnnn因此固定一種介質(zhì)時(shí)，因此固定一種介質(zhì)時(shí)，0 0

5、的大小與被測(cè)物質(zhì)的大小與被測(cè)物質(zhì)的折射率成簡(jiǎn)單的函數(shù)關(guān)系，即為阿貝折射儀的折射率成簡(jiǎn)單的函數(shù)關(guān)系，即為阿貝折射儀的設(shè)計(jì)原理的設(shè)計(jì)原理。0BBAsinsinsinnnn第一節(jié)阿貝折射儀第一節(jié)阿貝折射儀Abb refractometer第一節(jié)阿貝折射儀第一節(jié)阿貝折射儀Abb refractometer二、阿貝折射儀的構(gòu)造二、阿貝折射儀的構(gòu)造主要部分是兩個(gè)玻璃直角棱鏡主要部分是兩個(gè)玻璃直角棱鏡n n 1.751.75所構(gòu)成，所構(gòu)成，上為丈量棱鏡光學(xué)平面，上為丈量棱鏡光學(xué)平面，下為輔助棱鏡斜面粗糙的毛玻璃。下為輔助棱鏡斜面粗糙的毛玻璃。兩者之間約有兩者之間約有 0.1 mm 0.1 mm 0.15 m

6、m 0.15 mm 厚度空隙，厚度空隙，裝待測(cè)液體，使之鋪成薄層。裝待測(cè)液體，使之鋪成薄層。第一節(jié)阿貝折射儀第一節(jié)阿貝折射儀Abb refractometer只需知棱鏡的折射率只需知棱鏡的折射率 n n棱，經(jīng)過(guò)測(cè)定待測(cè)液體的臨界棱，經(jīng)過(guò)測(cè)定待測(cè)液體的臨界0 0 就能求得待測(cè)液體的折射率就能求得待測(cè)液體的折射率n n液液.實(shí)踐上測(cè)定實(shí)踐上測(cè)定0 0 值很不方便。值很不方便。當(dāng)折射光從棱鏡出來(lái)進(jìn)入空氣又產(chǎn)生折射，折射角為當(dāng)折射光從棱鏡出來(lái)進(jìn)入空氣又產(chǎn)生折射，折射角為00，n n液與液與00之間的關(guān)系為：之間的關(guān)系為：r r為常數(shù)；為常數(shù)；n n棱棱=1.75 =1.75 測(cè)出測(cè)出00即可求出即可求

7、出n n液。液。22,00sinr nsincosr sinn液棱-0Asinsinsin棱棱nnn根據(jù)根據(jù)0，r第一節(jié)阿貝折射儀第一節(jié)阿貝折射儀Abb refractometerAbb refractometer在實(shí)踐丈量折射率時(shí)，運(yùn)用的入射光非單色光，在實(shí)踐丈量折射率時(shí)，運(yùn)用的入射光非單色光，是多種單色光組成的普通白光，因不同波長(zhǎng)是多種單色光組成的普通白光，因不同波長(zhǎng)的光折射率不同而產(chǎn)生射散，在目鏡中看到的光折射率不同而產(chǎn)生射散，在目鏡中看到一條彩色的光帶，沒(méi)有明晰的明暗分界限，一條彩色的光帶，沒(méi)有明晰的明暗分界限，為此，在阿貝折射儀中安了一套消色散棱鏡為此，在阿貝折射儀中安了一套消色散棱

8、鏡( (補(bǔ)償棱鏡補(bǔ)償棱鏡) )經(jīng)過(guò)調(diào)理消色散棱鏡，使丈量棱經(jīng)過(guò)調(diào)理消色散棱鏡，使丈量棱鏡出來(lái)的色散光線消逝，明暗分界限明晰，鏡出來(lái)的色散光線消逝，明暗分界限明晰，此時(shí)測(cè)得的液體折射率相當(dāng)于用單色光鈉光此時(shí)測(cè)得的液體折射率相當(dāng)于用單色光鈉光 D D 線所測(cè)得的折射率線所測(cè)得的折射率 nD nD 。三、阿貝折射儀的運(yùn)用方法三、阿貝折射儀的運(yùn)用方法( (自學(xué)自學(xué)儀器安裝：恒溫選用儀器安裝：恒溫選用 (20.0 (20.0 0.1) 0.1)或或25.025.00.1)0.1)。校正：用蒸餾水校正，校正：用蒸餾水校正， 20 20 時(shí)為時(shí)為 1.3325 1.3325加樣：留意：棱鏡外表不清潔，可滴加

9、少量丙酮，加樣：留意：棱鏡外表不清潔，可滴加少量丙酮，調(diào)光：使十字線最明晰亮堂，并且使視場(chǎng)中彩帶消逝再調(diào)理調(diào)光：使十字線最明晰亮堂，并且使視場(chǎng)中彩帶消逝再調(diào)理讀數(shù)左旋鈕，使明暗的界面恰好同十字線交叉處重和。讀數(shù)左旋鈕，使明暗的界面恰好同十字線交叉處重和。假設(shè)出現(xiàn)彩色，一是調(diào)理不對(duì)，二是鏡面不干凈，三是假設(shè)出現(xiàn)彩色，一是調(diào)理不對(duì)，二是鏡面不干凈，三是液體未涂滿鏡面。液體未涂滿鏡面。5. 5. 讀數(shù)：從望遠(yuǎn)鏡重讀出刻度盤(pán)右邊的折射率數(shù)值準(zhǔn)確到讀數(shù)：從望遠(yuǎn)鏡重讀出刻度盤(pán)右邊的折射率數(shù)值準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后第四位。溶液測(cè)定三次，取平均值。小數(shù)點(diǎn)后第四位。溶液測(cè)定三次，取平均值。第一節(jié)阿貝折射儀第一節(jié)阿貝折射

10、儀Abb refractometer第一節(jié)阿貝折射儀第一節(jié)阿貝折射儀Abb refractometer四、阿貝折射儀的運(yùn)用本卷須知自學(xué)，重要四、阿貝折射儀的運(yùn)用本卷須知自學(xué)，重要留意維護(hù)棱鏡，清洗時(shí)只能用擦鏡紙而不能用濾留意維護(hù)棱鏡，清洗時(shí)只能用擦鏡紙而不能用濾紙紙加試樣時(shí)不能將滴管口觸及鏡面，不得丈量酸堿加試樣時(shí)不能將滴管口觸及鏡面，不得丈量酸堿等腐蝕性液體。等腐蝕性液體。每次測(cè)定時(shí)，試樣要涂滿鏡面。每次測(cè)定時(shí)，試樣要涂滿鏡面。堅(jiān)持儀器清潔及刻度盤(pán)，每次實(shí)驗(yàn)終了，要用丙堅(jiān)持儀器清潔及刻度盤(pán)，每次實(shí)驗(yàn)終了，要用丙酮清洗擦干，后用兩層擦鏡紙夾在兩棱鏡鏡面之酮清洗擦干，后用兩層擦鏡紙夾在兩棱鏡鏡面

11、之間，以維護(hù)鏡面。間，以維護(hù)鏡面。 讀數(shù)時(shí)，有時(shí)在目鏡中察看不到明晰的明暗讀數(shù)時(shí)，有時(shí)在目鏡中察看不到明晰的明暗 分界限，而是畸形的，這是由于棱鏡間未充分界限，而是畸形的，這是由于棱鏡間未充 滿液體；假設(shè)出現(xiàn)弧形光環(huán)，那么能夠是由滿液體；假設(shè)出現(xiàn)弧形光環(huán)，那么能夠是由于光于光 線未經(jīng)過(guò)棱鏡而直接照射到聚光透鏡上。線未經(jīng)過(guò)棱鏡而直接照射到聚光透鏡上。 阿貝折射儀的測(cè)定范圍為阿貝折射儀的測(cè)定范圍為1.3 1.3 1.7 1.7 。 阿貝折射儀刻度盤(pán)左邊的讀數(shù)是測(cè)定含糖量阿貝折射儀刻度盤(pán)左邊的讀數(shù)是測(cè)定含糖量的。的。第一節(jié)阿貝折射儀第一節(jié)阿貝折射儀Abb refractometer第一節(jié)阿貝折射儀第

12、一節(jié)阿貝折射儀Abb refractometer五、數(shù)字阿貝折光儀五、數(shù)字阿貝折光儀數(shù)字阿貝折光儀的任務(wù)原理與上面的完全一樣，數(shù)字阿貝折光儀的任務(wù)原理與上面的完全一樣，但讀數(shù)時(shí)儀器的角度數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將角度但讀數(shù)時(shí)儀器的角度數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將角度量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，而后數(shù)字顯示出被測(cè)樣品量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，而后數(shù)字顯示出被測(cè)樣品的折光率。的折光率。1.望遠(yuǎn)鏡。 2色散校正系統(tǒng).3 數(shù)字顯示。 4 丈量顯示按鈕.5 溫度顯示按鈕。 6 方式選擇按鈕.7 折射鏡。 8 聚光照明。9 調(diào)理旋鈕。第二節(jié)旋光儀第二節(jié)旋光儀(Polarimeter)一、根本原理一、根本原理1. 1. 旋光景象、旋光度旋光景象、旋光度當(dāng)

13、一束平面偏振光經(jīng)過(guò)某些物質(zhì)時(shí)，其振動(dòng)方向會(huì)當(dāng)一束平面偏振光經(jīng)過(guò)某些物質(zhì)時(shí)，其振動(dòng)方向會(huì)發(fā)生改動(dòng)，這種景象稱為物質(zhì)的旋光景象。光的振發(fā)生改動(dòng)，這種景象稱為物質(zhì)的旋光景象。光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的角度，稱為旋光度，以動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的角度，稱為旋光度，以表示。表示。普通光源發(fā)出的光：光波在普通光源發(fā)出的光：光波在垂直于傳播方向的一切方向垂直于傳播方向的一切方向上振動(dòng)自然光非偏振光上振動(dòng)自然光非偏振光只在一個(gè)方向只在一個(gè)方向上有振動(dòng)的光上有振動(dòng)的光平面偏振光平面偏振光第二節(jié)旋光儀第二節(jié)旋光儀(Polarimeter)使偏振光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)叫做物質(zhì)的使偏振光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)叫做物質(zhì)的旋光性。凡有旋光性的物質(zhì)稱為

14、旋光物旋光性。凡有旋光性的物質(zhì)稱為旋光物質(zhì)。質(zhì)。右旋性物質(zhì)：對(duì)著光的傳播方向看，偏右旋性物質(zhì)：對(duì)著光的傳播方向看，偏振光經(jīng)過(guò)旋光物質(zhì)時(shí)，使偏振面右旋的振光經(jīng)過(guò)旋光物質(zhì)時(shí)，使偏振面右旋的物質(zhì)物質(zhì)( (順時(shí)針順時(shí)針) )。左旋性物質(zhì)：使偏振面左旋的物質(zhì)左旋性物質(zhì)：使偏振面左旋的物質(zhì).2.2.比旋光度比旋光度 量度物質(zhì)旋光才干的規(guī)范。規(guī)定以鈉光量度物質(zhì)旋光才干的規(guī)范。規(guī)定以鈉光D D線作為光源，溫度為線作為光源，溫度為 293.15K 293.15K時(shí)，一根時(shí)，一根1010厘米長(zhǎng)的厘米長(zhǎng)的樣品管中，裝滿每樣品管中，裝滿每mlml溶液中含有溶液中含有1g1g旋光物質(zhì)溶液后旋光物質(zhì)溶液后所產(chǎn)生的旋光度，

15、為該溶液的比旋光度，即。所產(chǎn)生的旋光度，為該溶液的比旋光度，即。LCDt10D D為鈉光為鈉光D D線，線，t t實(shí)驗(yàn)溫度，實(shí)驗(yàn)溫度，旋旋光度，光度，L L為液層厚度為液層厚度cmcm，C C 被測(cè)被測(cè)物質(zhì)的濃度物質(zhì)的濃度(gml)(gml)以以“號(hào)號(hào)區(qū)別右旋和左旋。區(qū)別右旋和左旋。第二節(jié)旋光儀第二節(jié)旋光儀(Polarimeter)二二. . 旋光儀的構(gòu)造和測(cè)試原理旋光儀的構(gòu)造和測(cè)試原理旋光儀的主要元件：兩塊尼柯?tīng)柪忡R組成，分旋光儀的主要元件：兩塊尼柯?tīng)柪忡R組成，分別作為起偏器和檢偏器。別作為起偏器和檢偏器。起偏器起偏器: :使各向振動(dòng)的可見(jiàn)光起偏振，產(chǎn)生平使各向振動(dòng)的可見(jiàn)光起偏振，產(chǎn)生平面偏

16、振光。面偏振光。檢偏器檢偏器; ;檢測(cè)光的偏振面的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。檢測(cè)光的偏振面的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。第二節(jié)旋光儀第二節(jié)旋光儀(Polarimeter)尼柯?tīng)柪忡R：兩塊直角方解石尼柯?tīng)柪忡R：兩塊直角方解石棱鏡沿斜面用加拿大樹(shù)脂粘合。棱鏡沿斜面用加拿大樹(shù)脂粘合。加拿大樹(shù)膠對(duì)鈉光的折射率為加拿大樹(shù)膠對(duì)鈉光的折射率為1.551.55，方解石的折射率為，方解石的折射率為1.6581.658。第二節(jié)旋光儀第二節(jié)旋光儀(Polarimeter)圖 1-5-5 尼柯?tīng)柪忡R 偏振光的生成：實(shí)際證明：當(dāng)一束自然光照射到方解石時(shí)，分解為兩條振動(dòng)面相互垂直的兩個(gè)平面偏振光線，有一條遵守折射定律為尋常光，折射率為 1.658，另一條

17、不遵守折射定律為非尋常光，折射率為 1.486。 第二節(jié)旋光儀第二節(jié)旋光儀(Polarimeter)第二節(jié)旋光儀第二節(jié)旋光儀(Polarimeter)這兩束光線到達(dá)加拿大樹(shù)脂面時(shí)，折射率大這兩束光線到達(dá)加拿大樹(shù)脂面時(shí)，折射率大的尋常光被全反射究竟面上的涂層被吸收，的尋常光被全反射究竟面上的涂層被吸收，折射率小的非尋常光那么經(jīng)過(guò)棱鏡，這樣折射率小的非尋常光那么經(jīng)過(guò)棱鏡，這樣就獲得了一束單一的平面偏振光。就獲得了一束單一的平面偏振光。如讓起偏鏡產(chǎn)生的偏振光照射到另一個(gè)透如讓起偏鏡產(chǎn)生的偏振光照射到另一個(gè)透射面與起偏鏡透射面平行的尼柯?tīng)柪忡R，射面與起偏鏡透射面平行的尼柯?tīng)柪忡R，那么這束平面偏振光也能

18、經(jīng)過(guò)第二個(gè)棱鏡。那么這束平面偏振光也能經(jīng)過(guò)第二個(gè)棱鏡。假設(shè)第二個(gè)棱鏡的透射面與起偏鏡的透射面垂假設(shè)第二個(gè)棱鏡的透射面與起偏鏡的透射面垂直，那么由起偏鏡出來(lái)的偏振光完全不能經(jīng)過(guò)直，那么由起偏鏡出來(lái)的偏振光完全不能經(jīng)過(guò)第二個(gè)棱鏡，假設(shè)第二個(gè)棱鏡的透射面與起偏第二個(gè)棱鏡，假設(shè)第二個(gè)棱鏡的透射面與起偏鏡的透射面之間的夾角鏡的透射面之間的夾角在在 0 0 90 90 之間，之間，那么光線部分經(jīng)過(guò)第二個(gè)棱鏡，第二個(gè)棱鏡稱那么光線部分經(jīng)過(guò)第二個(gè)棱鏡，第二個(gè)棱鏡稱為檢偏鏡。經(jīng)過(guò)調(diào)理檢偏鏡，能使透過(guò)的光線為檢偏鏡。經(jīng)過(guò)調(diào)理檢偏鏡，能使透過(guò)的光線強(qiáng)度在最強(qiáng)和零之間變化。強(qiáng)度在最強(qiáng)和零之間變化。第二節(jié)旋光儀第二節(jié)旋

19、光儀(Polarimeter)1.1.目鏡；目鏡； 2. 2.檢偏棱鏡；檢偏棱鏡；3.3.圓形標(biāo)尺；圓形標(biāo)尺； 4.4.樣品管；樣品管；5.5.窗口；窗口； 6. 6.半暗角器件；半暗角器件；7.7.起偏棱鏡；起偏棱鏡； 8. 8.半暗角調(diào)理；半暗角調(diào)理；9.9.燈。燈。假設(shè)在起偏鏡與檢偏鏡之間放有旋光性物質(zhì)，由于假設(shè)在起偏鏡與檢偏鏡之間放有旋光性物質(zhì)，由于物質(zhì)的旋光作用，使來(lái)自起偏鏡的光偏振面改動(dòng)了物質(zhì)的旋光作用，使來(lái)自起偏鏡的光偏振面改動(dòng)了某一角度，只需檢偏鏡也旋轉(zhuǎn)同樣的角度，才干使某一角度，只需檢偏鏡也旋轉(zhuǎn)同樣的角度，才干使透過(guò)的光強(qiáng)度與原來(lái)一樣。即為旋光儀的原理設(shè)計(jì)。透過(guò)的光強(qiáng)度與原來(lái)

20、一樣。即為旋光儀的原理設(shè)計(jì)。三、自動(dòng)指示旋光儀構(gòu)造三、自動(dòng)指示旋光儀構(gòu)造該儀器的三分視野檢測(cè)，該儀器的三分視野檢測(cè)，檢偏鏡角度的調(diào)整，采用檢偏鏡角度的調(diào)整，采用光電檢測(cè)器經(jīng)過(guò)電子放大光電檢測(cè)器經(jīng)過(guò)電子放大及機(jī)械反響系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)展，及機(jī)械反響系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)展，最后數(shù)字顯示。靈敏度高，最后數(shù)字顯示。靈敏度高，讀數(shù)方便讀數(shù)方便, ,減少人為的察看減少人為的察看誤差誤差. .對(duì)弱旋光性物質(zhì)同樣對(duì)弱旋光性物質(zhì)同樣順應(yīng)。順應(yīng)。 WZZ WZZ 型自動(dòng)數(shù)字顯型自動(dòng)數(shù)字顯示旋光儀，其構(gòu)造。示旋光儀，其構(gòu)造。第二節(jié)旋光儀第二節(jié)旋光儀(Polarimeter)第二節(jié)旋光儀第二節(jié)旋光儀(Polarimeter)五、旋光儀

21、的運(yùn)用方法略五、旋光儀的運(yùn)用方法略l第二節(jié)旋光儀第二節(jié)旋光儀(Polarimeter)六六 旋光儀的運(yùn)用：旋光儀的運(yùn)用：在化學(xué)工業(yè)中，用于測(cè)定旋光在化學(xué)工業(yè)中，用于測(cè)定旋光性物質(zhì)的濃度。性物質(zhì)的濃度。用于測(cè)定有機(jī)化合物的構(gòu)造。用于測(cè)定有機(jī)化合物的構(gòu)造。第三節(jié)分光光度計(jì)第三節(jié)分光光度計(jì) Spectrophotometer由于物質(zhì)構(gòu)造不同對(duì)上述各能級(jí)躍遷所需能量都不由于物質(zhì)構(gòu)造不同對(duì)上述各能級(jí)躍遷所需能量都不一樣，因此對(duì)光的吸收也就不一樣，各種物質(zhì)都一樣，因此對(duì)光的吸收也就不一樣，各種物質(zhì)都有各自的吸收光帶，因此就可以對(duì)不同物質(zhì)進(jìn)展有各自的吸收光帶，因此就可以對(duì)不同物質(zhì)進(jìn)展鑒定分析，這是光度法進(jìn)展

22、定性分析的根底。鑒定分析，這是光度法進(jìn)展定性分析的根底。當(dāng)分子被光照射時(shí)，將吸收能量引起能級(jí)躍遷，即從基當(dāng)分子被光照射時(shí)，將吸收能量引起能級(jí)躍遷，即從基態(tài)能級(jí)躍遷到激發(fā)態(tài)能級(jí)，而三種能級(jí)躍遷所需能量不態(tài)能級(jí)躍遷到激發(fā)態(tài)能級(jí)，而三種能級(jí)躍遷所需能量不同，需用不同波長(zhǎng)的電磁波去激發(fā)。同，需用不同波長(zhǎng)的電磁波去激發(fā)。一一. .分光光度計(jì)的設(shè)計(jì)原理分光光度計(jì)的設(shè)計(jì)原理分光光度計(jì)就是一種利用物質(zhì)分子對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有分光光度計(jì)就是一種利用物質(zhì)分子對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有吸收特性而進(jìn)展定性或定量分析的光學(xué)儀器，根據(jù)選擇吸收特性而進(jìn)展定性或定量分析的光學(xué)儀器，根據(jù)選擇光源的波長(zhǎng)不同，有：光源的波長(zhǎng)不同，有： 可見(jiàn)

23、光分光光度計(jì)波長(zhǎng)可見(jiàn)光分光光度計(jì)波長(zhǎng) 380 380 780 nm 780 nm ， 近紫外分光光度計(jì)波長(zhǎng)近紫外分光光度計(jì)波長(zhǎng) 185 185 385 nm 385 nm 紅外分光光度計(jì)紅外分光光度計(jì) 波長(zhǎng)波長(zhǎng) 780 780 300000 nm 300000 nm 第三節(jié)分光光度計(jì)第三節(jié)分光光度計(jì) Spectrophotometer 射線射線 0.00050.14 nm X射線射線 0.0110 nm遠(yuǎn)紫外區(qū)遠(yuǎn)紫外區(qū) 10200 nm 近紫外區(qū)近紫外區(qū) 200-380 nm可見(jiàn)光區(qū)可見(jiàn)光區(qū) 380780nm近紅外區(qū)近紅外區(qū) 7803m 遠(yuǎn)紅外區(qū)遠(yuǎn)紅外區(qū) 3300 m 微波微波 0.3mm1m

24、 無(wú)線電波無(wú)線電波1m第三節(jié)分光光度計(jì)第三節(jié)分光光度計(jì) Spectrophotometer當(dāng)一束平行光經(jīng)過(guò)均勻、不散射的溶液時(shí)，一部分被溶液吸當(dāng)一束平行光經(jīng)過(guò)均勻、不散射的溶液時(shí)，一部分被溶液吸收，一部分透過(guò)溶液。能被溶液吸收的光波長(zhǎng)取決于溶液中收，一部分透過(guò)溶液。能被溶液吸收的光波長(zhǎng)取決于溶液中分子發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)所需的能量。所以物質(zhì)對(duì)某波長(zhǎng)的特定分子發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)所需的能量。所以物質(zhì)對(duì)某波長(zhǎng)的特定吸收光譜可作為定性分析的根據(jù)。吸收光譜可作為定性分析的根據(jù)。實(shí)際根底：朗伯實(shí)際根底：朗伯比耳定律，當(dāng)入射光波長(zhǎng)，溶質(zhì)比耳定律，當(dāng)入射光波長(zhǎng)，溶質(zhì), ,溶劑以溶劑以及溶液的溫度一定時(shí)，溶液的光密度和溶

25、液層厚度及溶液的及溶液的溫度一定時(shí)，溶液的光密度和溶液層厚度及溶液的濃度成正比，假設(shè)液層的厚度一定，那么溶液的光密度只與濃度成正比，假設(shè)液層的厚度一定，那么溶液的光密度只與溶液的濃度有關(guān)，溶液的濃度有關(guān)，第三節(jié)分光光度計(jì)第三節(jié)分光光度計(jì) Spectrophotometer0IIT lCTTA1lglg式中：式中：C C 為溶液濃度，為溶液濃度，A AE E為某一單色波為某一單色波長(zhǎng)下的光密度長(zhǎng)下的光密度 ( (又稱吸光度又稱吸光度) ) ，I0 I0 為入射為入射光強(qiáng)度，光強(qiáng)度， I I為透射光強(qiáng)度，為透射光強(qiáng)度， T T為透光率，為透光率，為摩爾消光系數(shù)指當(dāng)溶液以為摩爾消光系數(shù)指當(dāng)溶液以1m

26、ol.L-1mol.L-，溶液厚度以溶液厚度以1cm 1cm 時(shí)的吸光度，時(shí)的吸光度，l l為液層厚為液層厚度。度。當(dāng)待測(cè)物質(zhì)的厚度一定時(shí)，光密度與被測(cè)物當(dāng)待測(cè)物質(zhì)的厚度一定時(shí)，光密度與被測(cè)物質(zhì)的濃度成正比。那么可由知濃度規(guī)范溶液質(zhì)的濃度成正比。那么可由知濃度規(guī)范溶液的吸光度，可求未知溶液的吸光度或濃度。的吸光度，可求未知溶液的吸光度或濃度。1122AlcAlc第三節(jié)分光光度計(jì)第三節(jié)分光光度計(jì) Spectrophotometer二、分光光度計(jì)的構(gòu)造二、分光光度計(jì)的構(gòu)造1. 1. 分光光度計(jì)的類型及概略系統(tǒng)圖分光光度計(jì)的類型及概略系統(tǒng)圖根本構(gòu)造：根本構(gòu)造：分光光度計(jì)都是由分光光度計(jì)都是由光源光源單色器單色器樣品池樣品池檢測(cè)器檢測(cè)器放大器放大器 記錄器數(shù)字顯示六大部分組成。記錄器數(shù)字顯示六大部分組成。單色器：