紫外／可见光谱的结构及应用

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1、§5-2紫外/可见光谱的结构及应用一、仪器的结构示意图及分析过程①光源②分光系统③样品池④检测器光源→单色器→样品池→检测器→记录仪1.光源要求：提供紫外或可见连续辐射（具有足够强度）有良好的稳定性和足够的使用寿命。种类：①.可见光源②.紫外光源1）可见光源：热光源。能发射320-1000nm波长范围的连续光谱a.钨灯：光谱强度与温度有关,钨灯的发光强度与供电电压的约3-4次方成正比，为了保持光源稳定，都配有稳压装置。b.卤钨灯：提高发光效率及寿命，加入I2，HBr。2）紫外光源：低压气体放电氢灯，氘灯，发射出180-350nm波长范围的连续光谱。根据阴阳极电压高低不同又

2、分为低压氢灯和高压氢灯。现在多用氘灯。因普通玻璃对紫外光有强烈吸收，因而氢灯和氘灯均使用石英窗。2.单色器把复合光分离成很窄的谱带。单色器一般由色散元件和狭缝组成，色散元件的作用是将光源的连续光谱色散为单色光；狭缝的作用是调节光的强度和让所需单色光通过。常用的色散元件有棱镜和光栅两类。1）棱镜：是利用不同波长的光有不同的折射率而使复合光分开的光学元件。有立特鲁棱镜,考纽棱镜。石英棱镜可用于紫外光区（可见光区，近红外区），玻璃棱镜只用于可见光区。2）光栅：它是利用光的衍射和干涉作用使复合光色散。其特点是：色散波长范围宽，可用于紫外，可见及近红外等光谱区；具有良好而均匀一致的

3、分辨能力，色散近于线性，现代仪器多用光栅做色散元件。狭缝是单色器的组成之一，对单色光的纯度起着重要作用。狭缝宽度有两种表示方法：①用狭缝的实际宽度表示，以mm为单位，一般为0-2mm。②用通过出射狭缝的谱带宽度表示以nm为单位如2nm，1nm，0.5nm及0.2nm等。后一种表示方法能直接了解单色光的好坏，狭缝越窄，单色光越纯；测得的吸收峰越尖锐，但光的强度减弱，影响测定灵敏度。3.样品池测紫外时，用石英比色皿。0.5-10cm。测可见光时，用玻璃比色皿。常用吸收池光程长1cm。4.检测器是将所接受到的光信息转变成电信息的元件。在分光光度法中常用光电管和光电倍增管作检测器

4、。1).光电管光电管内装有一个阴极和丝状阳极。阴极的凹面涂一层对光敏感的碱金属或碱金属氧化物，当光线照射时，阴极金属物质由于光电效应而发射出自由电子，在阴阳两极间高压电场作用下加速射向阳极而形成电流。光越强，放出的电子越多，电流就越强。电流通过光电管负载电阻，即可变成电压信号，经放大后将信号输给信号显示装置。光电管在未受光照射时，可因电极的热电子发射而产生暗电流。暗电流是光电管的重要技术指标之一，暗电流越小，光电管的质量越好。在分光光度计中，都设有一个补偿电路，以消除暗电流。2）光电倍增管光电倍增管的原理和光电管相似，结构上的差别是在涂有光敏金属的阴极和阳极之间还有9-1

5、6个倍增光敏阴极。当光照射到光敏阴极，使之发出电子，在外电场的加速作用，电子以高速轰击相邻的第一倍增阴极，使之产生次级电子，其数目较入射电子多；这些电子再次被加速轰击第二倍增阴极，从而发射出更多的电子。如此继续下去，可使电子数放大到106-108倍。倍增的电子射向阳极形成电流，通过负载电阻，变成电压信号，经放大后将信号输入显示装置。光电倍增管目前已广泛用于紫外可见分光光度计中。它比光电管的灵敏度更高，适用于微弱光的测量。5.信号显示装置