光度計的用途與結(jié)構(gòu)
點擊: 次 時間:2016-12-16 10:04
分光光度計是指用于測量物質(zhì)分子對不同波長（或特定律長）光的吸收強(qiáng)度的儀器。
分光光度計主要由光源、波長選擇器、吸收池、檢測器和測量系統(tǒng)組成。
按其結(jié)構(gòu)，分光光度計可分為單光束、雙光束和雙波長三種；根據(jù)其使用的波長又可分為可見分光光度計和紫外分光光度計。
（1）光源
分光光度計對光源的要求是可以在整個紫外可見光區(qū)連續(xù)輻射，發(fā)光強(qiáng)度要足夠穩(wěn)定。
可見光區(qū)用的光源一般是碘鎢燈或鎢燈，波長范圍約為320～2500nm。為保證發(fā)光強(qiáng)度的穩(wěn)定，要配備穩(wěn)壓電源。
紫外光區(qū)主要用氘燈、氫燈等做光源，波長范圍約為200～375nm，用穩(wěn)壓電源供電，氘燈的輻射強(qiáng)度比氫燈高（約為2～3倍），使用壽命也長。
（2）波長選擇器
波長選擇器一般有兩種類型：單色器和濾光片。
①單色器。單色器的用途是把光源發(fā)出的復(fù)合光分解成單色光。單色器主要由人射狹縫、準(zhǔn)光器（使入射光束成平行光束）、色散器（使不同波長的輻射以不同的角度進(jìn)行輻射）、投影器（使單色光束在單色器的出口曲線上成像）、出射狹縫等組成。其中的色散器是核心元件，現(xiàn)在常用的色散元件是棱鏡和光柵，棱鏡的波長精度為士（3～5）nm；光柵的精度是±O．2nm。
②濾光片。濾光片通常用于可見光譜分析，是用有色玻璃或分散在明膠中和夾在玻璃板間的染料組成。有色玻璃熱穩(wěn)定性好，吸光濾光片的帶寬較寬，但透射率較低。
（3）吸收池
吸收池即一般所說的比色皿，是用來盛放被測溶液的容器。在可見光區(qū)，吸收池的材質(zhì)是光學(xué)玻璃，在紫外光區(qū)則是石英玻璃。
吸收池是儀器中波長選擇器和檢測器之間光路的連接部位，其材質(zhì)的透光性能及其使用的正確性，對測定結(jié)果有很大的影響。
（4）檢測器
檢測器是一種光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，用來將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栵@示出來。常用的檢測器有光電池、光電管或光電倍增管等。
①硒光電池是最常用的光電池，是由半導(dǎo)體材料制成的。將硒沉積在鐵板上作為其中的一個電極，硒光電池的波長范圍為400～700nm，可以不用外接電源就可產(chǎn)生較強(qiáng)的光電池，可直接輸出，不必放大，但易疲勞，不適合長久使用。
②光電管是一個抽成真空的二極管，其陽極為一個金屬絲，陰極為半導(dǎo)體材料，陽極與陰極之間加有直流電壓，當(dāng)光線照射在陰極上時，陰極表面放出電子，電子在電場的作用下流向陽極，形成光電流，其電流的大小在一定條件下與照射光的強(qiáng)度成正比。光電管產(chǎn)生的光電流可以放大。
③光電倍增管是一個類似于多陰極的光電管，通常多個陰極的發(fā)射，使光電流放大若干倍，光電倍增管適用于弱光測定，對紫外可見光的檢測靈敏度較高，響應(yīng)時間也較快。
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分光光度計主要由光源、波長選擇器、吸收池、檢測器和測量系統(tǒng)組成。
按其結(jié)構(gòu)，分光光度計可分為單光束、雙光束和雙波長三種；根據(jù)其使用的波長又可分為可見分光光度計和紫外分光光度計。
（1）光源
分光光度計對光源的要求是可以在整個紫外可見光區(qū)連續(xù)輻射，發(fā)光強(qiáng)度要足夠穩(wěn)定。
可見光區(qū)用的光源一般是碘鎢燈或鎢燈，波長范圍約為320～2500nm。為保證發(fā)光強(qiáng)度的穩(wěn)定，要配備穩(wěn)壓電源。
紫外光區(qū)主要用氘燈、氫燈等做光源，波長范圍約為200～375nm，用穩(wěn)壓電源供電，氘燈的輻射強(qiáng)度比氫燈高（約為2～3倍），使用壽命也長。
（2）波長選擇器
波長選擇器一般有兩種類型：單色器和濾光片。
①單色器。單色器的用途是把光源發(fā)出的復(fù)合光分解成單色光。單色器主要由人射狹縫、準(zhǔn)光器（使入射光束成平行光束）、色散器（使不同波長的輻射以不同的角度進(jìn)行輻射）、投影器（使單色光束在單色器的出口曲線上成像）、出射狹縫等組成。其中的色散器是核心元件，現(xiàn)在常用的色散元件是棱鏡和光柵，棱鏡的波長精度為士（3～5）nm；光柵的精度是±O．2nm。
②濾光片。濾光片通常用于可見光譜分析，是用有色玻璃或分散在明膠中和夾在玻璃板間的染料組成。有色玻璃熱穩(wěn)定性好，吸光濾光片的帶寬較寬，但透射率較低。
（3）吸收池
吸收池即一般所說的比色皿，是用來盛放被測溶液的容器。在可見光區(qū)，吸收池的材質(zhì)是光學(xué)玻璃，在紫外光區(qū)則是石英玻璃。
吸收池是儀器中波長選擇器和檢測器之間光路的連接部位，其材質(zhì)的透光性能及其使用的正確性，對測定結(jié)果有很大的影響。
（4）檢測器
檢測器是一種光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，用來將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栵@示出來。常用的檢測器有光電池、光電管或光電倍增管等。
①硒光電池是最常用的光電池，是由半導(dǎo)體材料制成的。將硒沉積在鐵板上作為其中的一個電極，硒光電池的波長范圍為400～700nm，可以不用外接電源就可產(chǎn)生較強(qiáng)的光電池，可直接輸出，不必放大，但易疲勞，不適合長久使用。
②光電管是一個抽成真空的二極管，其陽極為一個金屬絲，陰極為半導(dǎo)體材料，陽極與陰極之間加有直流電壓，當(dāng)光線照射在陰極上時，陰極表面放出電子，電子在電場的作用下流向陽極，形成光電流，其電流的大小在一定條件下與照射光的強(qiáng)度成正比。光電管產(chǎn)生的光電流可以放大。
③光電倍增管是一個類似于多陰極的光電管，通常多個陰極的發(fā)射，使光電流放大若干倍，光電倍增管適用于弱光測定，對紫外可見光的檢測靈敏度較高，響應(yīng)時間也較快。
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