叶绿素吸收光谱的观测

《叶绿素吸收光谱的观测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第1期大学物理V0l25NO．12006年1月COLLEGEPHYSICSJan．2006叶绿素吸收光谱的观测卢东昱，崔新图，黄镜荣，赵福利(中山大学理工学院物理系，r东广州510275)摘要：运用光谱技术进行物质的定性定量分析，这一方法在基础科学和应用科学的研究中已被广泛使用．通过光学多通道分析器(OpticalMulti—channelAnalyzer，简称OMA)，分析研究了叶绿素分子的吸收光谱特性．此实验可方便地应用于大学物理、化学及生物专业的实验教学中，增强学生对跨学科知

2、识的了解，提高他们的综合研究能力．关键词：光学多通道分析器；叶绿素；吸收光谱中图分类号：O433．51；Q945，l1文献标识码：A文章编号：1000—0712(2006)01．0050．04叶绿素是广泛存在于绿色植物中的最主要色区，素，是光合作用的捕光物质，在光合作用中发挥着重1实验原理与技术要的生理功能，光合作用是将太阳能转换为化学能，并利用它把CO和H0等无机物合成为有机物，同光的吸收是指光波通过介质后光强减弱的现时放出0的过程，是“地球上最重要的化学反应”．象，在一定波长范围内，物质吸收不随波长而变(严因此长期以来，叶绿素和光合

3、作用的研究一直是人格说来是随波长变化的，但可以忽略不计)，这种吸们极关心的课题．例如在蛋白质进入叶绿体内的过收就称为一般吸收；反之，随波长而变的吸收称为选择吸收．任一介质对光的吸收都是由这两种吸收组程中Tic联合体所起的作用⋯，主要生态因子对叶成的．绿素a含量的影响及在不同水域各因子所起的作紫外(通常指的是近紫外)和可见光的吸收光谱用，利用高光谱数据对作物群体叶绿素密度的估实质是在电磁辐射的作用下，多原子的价电子发生算等等．跃迁而产生的分子吸收光谱，又称为电子光谱．显叶绿素是一种复杂的有机大分子，它含有一个然，物质吸收电磁辐射的本领与物

4、质分子的能级结极性的卟啉“头”和一条非极性的叶醇“尾”．叶绿素构有关．对同一种物质，激发态能级与基态能级的能的基本结构为卟吩，镁卟啉是绿色的基本源。叶绿素量差越大，则吸收越小¨．这就是物质有一般吸收和是镁卟啉的羟酸衍生物，它与n十绿醇、甲醇酯化生成选择吸收的缘故．而吸收分光光度法正是基于不同叶绿素．目前人们发现的叶绿素已有许多种，包括叶分子结构的各种物质，对电磁辐射显示选择吸收这绿素a，b，C，d和细菌叶绿素a，b，C等．种特性建立起来的．叶绿素a的分子式为cH()NMg，分子质量对于任一吸收介质，有朗伯定律：约为89kD(1D=1．6

5、5×10g)，它是一个在C一7，=Ioe(1)和C8位置上带有2个氢原子的二氢卟啉与镁离式中。和工分别为人射光和出射光的光强，k为样子的配合物．叶绿素b的分子式为CH，。ONMg，品的吸收系数，是样品的厚度．液体的吸收系数与分子质量约为90kD，它也是二氢卟啉，与叶绿素a液体的浓度有关．实验证明，在很多情况下，当气体的差别在于C一3位置上的甲基被醛基所取代．叶的分子或溶解在溶剂(实际上是不吸收光的溶剂)里绿素a，b都是脂类化合物，不溶于水，溶于己烷、石的某些物质的分子吸收光时，吸收系数与光波通过油醚、丙酮等有机溶剂．当用有机溶剂提取叶绿

6、素的路程』二单位长度内吸收光的分子数即浓度c成正时，二者同时被提取出来．叶绿素a呈蓝绿色，叶绿比．因此，比尔指出：溶液的吸收系数k与浓度c成素b呈黄绿色．在可见光范围内，二者的吸收光谱相正比(k=nC，n为常数)．于是式(1)变为互重叠较大，其吸收峰位于可见光的红光与蓝紫光收稿日期：2005—04—22基金项目：国家理科人才培养基地资助项目作者简介：卢东昱(198O一)，男．广东揭阳人，中山大学理学院2004级硕l一生，主要从事激光光谱方面的研究维普资讯http://www.cqvip.com第1期卢东昱等：叶绿索吸收光谱的观测5lf=

7、Ioe⋯(2)绿素a丙酮溶液在可见光范围内的吸收曲线，其中若以T=I／I表示透过率，A=logT=log横坐标是波长值，纵坐标是吸光度．从图5、图6中可观察到吸收曲线与理论曲线符合得较好，该溶液f＼』／1表示吸光度，并将式(2)的自然对数换成以l0在430．6nm和660．9nm处有2个明显的吸收峰．为底的对数时，则得比尔定律：A=acl(3)比尔定律只有在物质分子的吸收本领不受它周围邻近分子的影响时才正确．当浓度很大时，分子问的相互影响不可忽略．此时，n与C有关，比尔定律不再成立．在比尔定律成立时，可通过测量材料光吸收光谱的方法达到测

8、定物质浓度的目的，这就是快速测定物质浓度吸收光谱分析法．2实验结果与分析实验的目的是观察和测量不同浓度的待测溶液图55种浓度的叶绿索a丙酮溶液在蓝紫光区的吸收曲线在恒定的连续光源照射下的吸收光谱．测量吸收光