固定波長分光光度計通過測量物質在特定波長下的光的吸收程度,來實現對物質的定性和定量分析。這種吸收程度與物質的濃度成比例關系,這一關系符合比爾定律(Beer's Law)或其等價形式朗伯-比爾定律(Lambert-Beer Law)。
比爾定律的表達式為:A = εcb,其中A為吸光度,ε為摩爾吸光系數(或稱為吸收系數),c為吸光物質的濃度,b為光程長(即光通過樣品的路徑長度)。在固定波長下,ε和b為常數,因此A與c成正比。
光源:
固定波長分光光度計采用能夠發出特定波長光的光源。這個光源可以是鎢燈(用于可見光區)或氫燈(用于紫外光區)等。光源發出的光經過一系列分光裝置(如濾光片、光柵等),以產生所需波長的單色光。
單色器:單色器負責將光源發出的復合光分解為單色光,并允許特定波長的光通過。它是分光光度計中的核心部件之一,由入射狹縫、準直鏡、色散元件(如光柵)和物鏡等組成。
樣品室:在樣品室中,放置有待測的溶液或樣品。當單色光通過樣品時,部分光被樣品吸收,剩余的光則透過樣品進入檢測器。
檢測器:檢測器將透過樣品的光信號轉換為電信號。這個電信號與樣品的吸光度成正比,因此可以通過測量電信號的大小來推算出樣品的吸光度。
數據處理系統:數據處理系統對檢測器輸出的電信號進行放大、處理和計算,得到樣品的濃度或其他相關參數。
固定波長分光光度計具有操作簡便、測量準確、重現性好等優點。它廣泛應用于各種領域,如環境監測、藥物分析、食品檢驗等。在這些領域中,可以用于測定各種物質的濃度,如重金屬離子、有機物、無機物等。