一、原理
1.1 物質(zhì)對光的選擇性吸收
當光束照射到物質(zhì)上時,光與物質(zhì)發(fā)生相互作用,產(chǎn)生反射、散射、吸收或透射。
若被照射的是均勻溶液,光的散射可以忽略。
1.1.1 溶液顏色的產(chǎn)生
當一束白光通過某一有色溶液時,一些波長的光被溶液吸收,另一些波長的光則透過溶液。
透射光或反射光刺激人眼使人感到顏色的存在。
人把自身能感覺到的光定義為可見光。
在可見光區(qū),不同波長的光呈現(xiàn)不同的顏色,因此溶液的顏色由透射光的波長所決定。
透射光與吸收光可組成白光,故稱這兩種光互為補色光,兩種顏色互為補色。
1.1.2 光吸收的本質(zhì)
當一束光照射到某物質(zhì)或其溶液時,組成該物質(zhì)的分子、原子或離子與光子發(fā)生“碰撞”,光子的能量就轉(zhuǎn)移到分子、原子或離子上,是這些粒子由最低能態(tài)(基態(tài))躍遷到較高能太(激發(fā)態(tài)),這個作用稱為物質(zhì)對光的吸收。
被激發(fā)的粒子約在10-8s后回到基態(tài),并以熱或熒光等形式釋放出能量。
分子、原子或離子具有不連續(xù)的量子化能級,僅當照射光光子的能量hυ,與被照射物質(zhì)粒子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)能量之差相當時,才能發(fā)生吸收。
不同物質(zhì)微粒由于結(jié)構(gòu)不同而具有不同的量子化能級,其基態(tài)和激發(fā)態(tài)能量差也不相同。
所以物質(zhì)對光的吸收具有選擇性。
1.1.3 吸收曲線
吸收曲線,也稱為吸收光譜,描述了物質(zhì)對不同波長的光的吸收能力。
將不同波長的光透過某一固定濃度和厚度的有色溶液,測量每一波長下有色溶液對光的吸收程度(即吸光度),然后以波長為橫坐標,以吸光度為縱坐標作圖,繪制的曲線即為吸收曲線。
不同濃度的同一物質(zhì),在吸收峰附近的吸光度隨著濃度增加而增大,但最大吸收波長不變。
若在最大吸收波長處測定吸光度,則靈敏度最高。
因此,吸收曲線是分光光度法中選擇測定波長的重要依據(jù)。