项 目 九 分 光 光 度 分 析 黄根成.

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1 项 目 九 分 光 光 度 分 析 黄根成

2 第二节 分光光度法的基本原理 一、光的基本性质 光是一种电磁波，具有波粒二象性 光具有一定的波长( )和频率( )
光是由光子流组成的，光子具有一 定的能量(E ) 光的波长越短，其频率就越高，其 能量也越大

3 第二节 分光光度法的基本原理 一、光的基本性质 单一波长的光(由具有相同能量的光子 组成)称为单色光，由各种不同波长的单色
光组合而成的光称为复合光，日光、白炽 灯光等可见光 都是复合光 可见光的波 长范围为： 400 ～780 nm

4 第二节 分光光度法的基本原理 一、光的基本性质 如果将一束白光通过棱镜折射后，可 分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光
反之，这些颜色的光按一定强度比例 混合便可产生白光

5 第二节 分光光度法的基本原理 一、光的基本性质 把两种适当颜色的单色光按一定强度 比例混合也可产生白光，例如： 黄+蓝=白； 绿+紫=白；
这样的两种单色 光称为互补色光

6 第二节 分光光度法的基本原理 二、溶液对光的吸收与颜色的关系 物质呈现出某种颜色的原因，是物质 对可见光区中不同波长的光具有选择性地
吸收而引起的 如果一束白光通过某种溶液，而该溶 液对可见光区各波长的光都不吸收，即入 射光全部通过溶液，这时看到的溶液是呈 透明无色的

7 第二节 分光光度法的基本原理 二、溶液对光的吸收与颜色的关系 物质呈现出某种颜色的原因，是物质 对可见光区中不同波长的光具有选择性地
吸收而引起的 如果一束白光通过某种溶液，而该溶 液对可见光区各波长的光全部吸收，即入 射光全部被溶液所吸收，这时看到的溶液 是呈黑色的

8 第二节 分光光度法的基本原理 二、溶液对光的吸收与颜色的关系 如果一束白光通过某种溶液，而该溶 液只对可见光区中某种波长的光选择性吸
收，这时看到的溶液是呈没有被吸收的透 射光(即吸收光的互补色)的颜色 吸收黄光 互补色 黄～蓝 吸收蓝光

9 第二节 分光光度法的基本原理 二、溶液对光的吸收与颜色的关系 例如： KMnO4溶液吸收绿色光而呈紫红色
K2Cr2O7溶液吸收蓝色光而呈黄色 吸收黄光 互补色 黄～蓝 吸收蓝光

10 第二节 分光光度法的基本原理 三、光吸收曲线 要精确地描述某种物质溶液对光的选 择性吸收情况，可以通过吸收光谱曲线来
描述，该曲线通过实验而获得：将不同波 长的光依次通过某种固定浓度和厚度的有 色溶液，测出其对各种波长( )的光的吸收 程度(吸光度A )，作A - 曲线，该曲线称为 该物质的光谱吸收曲线或吸收光谱曲线， 简称吸收曲线或吸收光谱

11 第二节 分光光度法的基本原理 三、光吸收曲线 例如： K2Cr2O7和KMnO4溶液 的吸收曲线 不同浓度的KMnO4溶 液的吸收曲线

12 第二节 分光光度法的基本原理 三、光吸收曲线 吸收曲线的讨论： ①同一种物质对不 同波长光的吸光度不 同，吸光度最大处(峰
值)对应的波长称为最 大吸收波长λmax

13 第二节 分光光度法的基本原理 三、光吸收曲线 吸收曲线的讨论： ②不同浓度的同一 种物质，其吸收曲线 形状相似λmax 不变，
而对于不同物质，它 们的吸收曲线形状和 λmax 则不同

14 第二节 分光光度法的基本原理 三、光吸收曲线 吸收曲线的讨论： ③在λmax 处吸光度 随浓度变化的幅度最 大，所以测定最灵敏，
吸收曲线是定量分析 中选择入射光波长λ 的重要依据(λ=λmax )

15 第二节 分光光度法的基本原理 三、光吸收曲线 吸收曲线的讨论： ④不同浓度的同一 种物质，在某一定波 长下吸光度 A 有差异，
在λmax 处吸光度A 的 差异最大，此特性可 作为物质定量分析的 依据

16 第二节 分光光度法的基本原理 四、光吸收定律 1、透光度和吸光度 如图：当一束平行的 单色光通过稀的(浓度为c)、均匀的吸光物
质溶液(厚度即光径长度为b)时，假设入射 光强度(光通量)为Φ0，被溶液吸收后透射 光强度降为Φtr，则其透射比率为Φtr/Φ0， 通常将其简称为透射比，用τ表示(原称透 光度用T 表示)： c

17 第二节 分光光度法的基本原理 四、光吸收定律 1、透光度和吸光度 透光度τ越大，表示 透过的光越多 取其负对数值，以A表示，有：
透射光Φtr越小，则A值越大，表示入射光 Φ0被溶液吸收得越多，所以，A 的大小表示 了光被吸收的程度，通常将其称为吸光度 c

18 第二节 分光光度法的基本原理 四、光吸收定律 2、光吸收定律 ①朗伯定律 布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于
1729年和1760年阐明了光的吸收程度和吸 收层厚度的关系——A∝b 用数学表达式可表示为： c

19 第二节 分光光度法的基本原理 四、光吸收定律 2、光吸收定律 ②比尔定律 程度和吸收物浓度之间也具有类似的关 系——A∝c
1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收 程度和吸收物浓度之间也具有类似的关 系——A∝c 用数学表达式可表示为： c

20 第二节 分光光度法的基本原理 四、光吸收定律 2、光吸收定律 ③朗伯-比尔定律 将上述两定律综合起来，就是朗伯-比
尔定律，即光吸收定律，用数学表达式可 表示为： K 称为吸光系数 c

21 第二节 分光光度法的基本原理 四、光吸收定律 2、光吸收定律 ④吸光系数K K值的大小和单位因 浓度所采用的单位不同而异，若浓度采用
物质的量浓度，液层厚度以厘米为单位时， 相应的吸光系数称为摩 尔吸光系数，以ε表示 c cm A＝ εb c mol/L L/(mol · cm)

22 第二节 分光光度法的基本原理 四、光吸收定律 2、光吸收定律 ④吸光系数K 若浓度采用质量浓度， 液层厚度以厘米为单位时，相应的吸光系
数称为质量吸光系数，以a表示，此时的 吸光度A就称为质量 吸光度 (a =ε/M) c cm A＝a b ρ g/L L/(g · cm)

23 第二节 分光光度法的基本原理 四、光吸收定律 2、光吸收定律 ④吸光系数K 吸光系数K(ε和a)是 吸光物质的重要特征参
数之一，其值与吸光物质的性质、入射光 的波长(λ)、溶液的温度有关，表示了吸 光物质对某一特定波长光的吸收能力 c A＝ εb c A＝a b ρ

24 第二节 分光光度法的基本原理 四、光吸收定律 2、光吸收定律 ④吸光系数K 吸光系数K(ε和a)值 越大，表示吸光物质对
某一特定波长光(λ)的吸收能力越强，测 定的灵敏度也就越高 c A＝ εb c A＝a b ρ

25 第二节 分光光度法的基本原理 四、光吸收定律 2、光吸收定律 ④吸光系数K 因此，测定时，为了 提高分析灵敏度，应选择
吸光系数K(ε和a)值大的物质进行测定， 选择具有最大K(ε和a)值的波长光(λmax ) 作入射光 c A＝ εb c A＝a b ρ

26 第二节 分光光度法的基本原理 四、光吸收定律 2、光吸收定律 ⑤光吸收定律… …的应用条件 入射光为单色光，
吸光物质溶液为稀溶液(c＜0.01 mol/L)， 均匀介质(较浓溶液会凝聚和缔合，使A 和c不成正比关系，发生偏离) c A＝ εb c A＝a b ρ