固定波长分光光度计通过测量物质在特定波长下的光的吸收程度,来实现对物质的定性和定量分析。这种吸收程度与物质的浓度成比例关系,这一关系符合比尔定律(Beer's Law)或其等价形式朗伯-比尔定律(Lambert-Beer Law)。
比尔定律的表达式为:A = εcb,其中A为吸光度,ε为摩尔吸光系数(或称为吸收系数),c为吸光物质的浓度,b为光程长(即光通过样品的路径长度)。在固定波长下,ε和b为常数,因此A与c成正比。
光源:
固定波长分光光度计采用能够发出特定波长光的光源。这个光源可以是钨灯(用于可见光区)或氢灯(用于紫外光区)等。光源发出的光经过一系列分光装置(如滤光片、光栅等),以产生所需波长的单色光。
单色器:单色器负责将光源发出的复合光分解为单色光,并允许特定波长的光通过。它是分光光度计中的核心部件之一,由入射狭缝、准直镜、色散元件(如光栅)和物镜等组成。
样品室:在样品室中,放置有待测的溶液或样品。当单色光通过样品时,部分光被样品吸收,剩余的光则透过样品进入检测器。
检测器:检测器将透过样品的光信号转换为电信号。这个电信号与样品的吸光度成正比,因此可以通过测量电信号的大小来推算出样品的吸光度。
数据处理系统:数据处理系统对检测器输出的电信号进行放大、处理和计算,得到样品的浓度或其他相关参数。
固定波长分光光度计具有操作简便、测量准确、重现性好等优点。它广泛应用于各种领域,如环境监测、药物分析、食品检验等。在这些领域中,可以用于测定各种物质的浓度,如重金属离子、有机物、无机物等。