KJ01分光光度法原理及基本结构(精)
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数学表达式: b：溶液厚度 A=Kbc
K：吸光系数，与、T以及物质本身有关。
吸光度与光程的关系 A = Kbc
吸光度
光源
0.00
检测器
吸光度
光源
0.22
b
检测器
吸光度
0.44
样品
光源 b b
检测器
样品
样品
18
吸光度与浓度的关系 A = Kbc
吸光度
光源
0.00
检测器 吸光度
光源
0.22
b
检测器 吸光度
色散
红
nm
橙
nm
黄
580-600
绿
500-580
青
490-500
青蓝
480-490
蓝
450-480
紫
400-450
650-750 600-650
nm
nm
nm
nm
nm
nm
单色光:单一波长的光 复合光:由不同波长的光组合而成的光
光的互补
两种适当颜色的单色光若按一定强度比例混
合，可以形成白光，这两种光称为互补色光.。
第9章 吸光光度法
主要内容
9.1 吸光光度法概述 9.2 光吸收定律
9.3 分光光度计
9.4 显色反应和显色条件的选择 9.5 吸光度测量条件的选择 9.6 溶液浓度的测定方法
9.1 吸光光度法概述
一、定义：吸光光度法是基于被测物质的分子对 光具有选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。
二、分类
① 利用溶液颜色的深浅来测定溶液中有色物质的
曲线或工作曲线
A
0.8
0.6
依 A = Kbc 标准曲线的斜率为：
*
0.4 0.2 0
tan=dA/dc
= Kb
定值
0
1
2
3
4 C/mol· L-1
故由曲线的斜率即可求出
三、引起偏离朗伯－比耳定律的因素
A
（一） 物理因素
原因：1.非单色光；
2.非平行入射光；
3.介质不均匀
C
1.非单色光（仪器本身所致）
仪器使用的是连续光源，用单色器分光，由于单色
器色散能力的限制和出口狭缝要保持一定的宽度，所以
我们不可能得到纯的单色光。
A
克服方法：
a. 尽量选用较好的单色器
b. 入射波长选择在峰值位置（在波 峰有一个A值相差较小的区域）
光的波粒二象性
波动性
光的折射
光的衍射
λν
光的偏振
光的干涉
粒子性
E
光电效应
E：光子的能量（J, 焦耳） ν ：光子的频率（Hz, 赫兹） λ： 光子的波长（nm） c： 光速（2.9979×1010cm.s-1）
hc E h
（普朗克方程）
hc E h
电磁波谱
10-2 nm 10 nm
黄 绿 青 青蓝
橙
红
白光
紫
蓝
图中处于直线关系的 两种单色光互为补色
1. 颜色与光wk.baidu.com关系
光谱示意 表观现象示意
完全吸收
完全透过 吸收黄色光 光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征 的颜色。物质呈现的颜色，与光的组成和物质本身的结 Why ? ? ? 构有关。
物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也 不同，这就构成了物质对光的选择吸收基础。 物质选择性地吸收白光中某种颜色的光，物 质就会呈现其互补色光的颜色。 溶液颜色的深浅，取决于溶液中吸光物质浓 度的高低。
吸收绿光。浓度越大,颜色越深。
白光 KMnO4
7
2.吸收曲线（吸收光谱）
一束平行单色光照射溶液时，光的一部分被吸收， 一部分透过溶液，一部分被器皿的表面反射。 I0 ´ It Ia
I0´ = Ir + Ia + It
Ir
I0 ´ Ir
参
I0
I0´ = Ir + I0 I0 = Ia + It
9
比
真正进入溶液部分的入射光
0.42
b
光源
检测器
19
吸光度的加和性
若多组分体系的各组分对同一波长的光都有吸收作
用，则溶液的吸光度应等于溶液中各组分的吸光度之
和。（组分间没有干扰）
A总 = ∑ Ai =κ1b1c1 + κ2b2c2 + …… κnbncn
A4 A3 A2 A1
二、 标准曲线的绘制及其应用
标准曲线：A-C（吸光度-浓度）曲线，又称校准
入射光 I0
[定义]： 透射比
透射光 It
It T I0
T 取值为0.0 % ~ 100.0 %
全部吸收
全部透射
T = 0.0 %
T = 100.0 %
T ↗，溶液对光的吸收 ↘；
T ↘，溶液对光的吸收 ↗。
10
Io 1 吸光度A：A lg lg It T
若光全部透过溶液，Io= It ， A = 0 若光几乎全被吸收，It ≈ 0 ， A = ∞ 吸光度 A 可以用来衡量溶液中吸光物质 对波长为 λ 的单色光的吸收程度，值越大， 其吸收程度越大；反之亦然。
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。 吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长 λmax。（KMnO4的最大 = 525 nm） （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。可作为物质定 性分析的依据之一。
将不同波长的光透过某一固定的溶液，测量不同 波长下溶液对光的吸收程度，以吸光度为纵坐标， 以波长为横坐标，作图得到的曲线叫光吸收曲线。
A 1.6 D C
1.2 0.8 0.4
400
A、B、C、D代表不 同浓度下的吸收曲线，吸 收峰不变。
B A
480 560 640 720 nm KMnO4 溶液的吸收曲线
浓度，这种测定方法称为比色分析法。
② 用分光光度计进行比色分析的方法称为分光光 度法。
吸光度分析法的特点
1、灵敏度高，下限为10-5～10-6 mol· L-1。适 于微量分析。 2、准确度较高，相对误差为2% ～ 5%。
3、操作快速简便，易于掌握。
4、应用广泛。
9.2 吸光光度法的基本原理
一、光的基本性质
（ 3 ）不同浓度的同一种物质，在某一定波 长下吸光度 A 有差异，A 随浓度的增大而增 大 。此特性可作为物质定量分析的依据。 （4）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的重要依据。
9.3 光吸收的基本定律
一、 朗伯-比尔定律
实验证明：一束平行单色光通过溶液， 当和T一定时，其吸光度与溶液的浓度和液 层厚度成正比。
射 线 x 射 线
↘，E ↗； ↗，E ↘
0.1 cm 10cm
微 波
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
103 cm
无 线 电 波
105 cm
可 见
光
根据波长可以分为
紫外光：200-380nm； 可见光：380-750nm； 近红外：750-2500nm。
二、 物质对光的选择性吸收 可见光
K：吸光系数，与、T以及物质本身有关。
吸光度与光程的关系 A = Kbc
吸光度
光源
0.00
检测器
吸光度
光源
0.22
b
检测器
吸光度
0.44
样品
光源 b b
检测器
样品
样品
18
吸光度与浓度的关系 A = Kbc
吸光度
光源
0.00
检测器 吸光度
光源
0.22
b
检测器 吸光度
色散
红
nm
橙
nm
黄
580-600
绿
500-580
青
490-500
青蓝
480-490
蓝
450-480
紫
400-450
650-750 600-650
nm
nm
nm
nm
nm
nm
单色光:单一波长的光 复合光:由不同波长的光组合而成的光
光的互补
两种适当颜色的单色光若按一定强度比例混
合，可以形成白光，这两种光称为互补色光.。
第9章 吸光光度法
主要内容
9.1 吸光光度法概述 9.2 光吸收定律
9.3 分光光度计
9.4 显色反应和显色条件的选择 9.5 吸光度测量条件的选择 9.6 溶液浓度的测定方法
9.1 吸光光度法概述
一、定义：吸光光度法是基于被测物质的分子对 光具有选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。
二、分类
① 利用溶液颜色的深浅来测定溶液中有色物质的
曲线或工作曲线
A
0.8
0.6
依 A = Kbc 标准曲线的斜率为：
*
0.4 0.2 0
tan=dA/dc
= Kb
定值
0
1
2
3
4 C/mol· L-1
故由曲线的斜率即可求出
三、引起偏离朗伯－比耳定律的因素
A
（一） 物理因素
原因：1.非单色光；
2.非平行入射光；
3.介质不均匀
C
1.非单色光（仪器本身所致）
仪器使用的是连续光源，用单色器分光，由于单色
器色散能力的限制和出口狭缝要保持一定的宽度，所以
我们不可能得到纯的单色光。
A
克服方法：
a. 尽量选用较好的单色器
b. 入射波长选择在峰值位置（在波 峰有一个A值相差较小的区域）
光的波粒二象性
波动性
光的折射
光的衍射
λν
光的偏振
光的干涉
粒子性
E
光电效应
E：光子的能量（J, 焦耳） ν ：光子的频率（Hz, 赫兹） λ： 光子的波长（nm） c： 光速（2.9979×1010cm.s-1）
hc E h
（普朗克方程）
hc E h
电磁波谱
10-2 nm 10 nm
黄 绿 青 青蓝
橙
红
白光
紫
蓝
图中处于直线关系的 两种单色光互为补色
1. 颜色与光wk.baidu.com关系
光谱示意 表观现象示意
完全吸收
完全透过 吸收黄色光 光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征 的颜色。物质呈现的颜色，与光的组成和物质本身的结 Why ? ? ? 构有关。
物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也 不同，这就构成了物质对光的选择吸收基础。 物质选择性地吸收白光中某种颜色的光，物 质就会呈现其互补色光的颜色。 溶液颜色的深浅，取决于溶液中吸光物质浓 度的高低。
吸收绿光。浓度越大,颜色越深。
白光 KMnO4
7
2.吸收曲线（吸收光谱）
一束平行单色光照射溶液时，光的一部分被吸收， 一部分透过溶液，一部分被器皿的表面反射。 I0 ´ It Ia
I0´ = Ir + Ia + It
Ir
I0 ´ Ir
参
I0
I0´ = Ir + I0 I0 = Ia + It
9
比
真正进入溶液部分的入射光
0.42
b
光源
检测器
19
吸光度的加和性
若多组分体系的各组分对同一波长的光都有吸收作
用，则溶液的吸光度应等于溶液中各组分的吸光度之
和。（组分间没有干扰）
A总 = ∑ Ai =κ1b1c1 + κ2b2c2 + …… κnbncn
A4 A3 A2 A1
二、 标准曲线的绘制及其应用
标准曲线：A-C（吸光度-浓度）曲线，又称校准
入射光 I0
[定义]： 透射比
透射光 It
It T I0
T 取值为0.0 % ~ 100.0 %
全部吸收
全部透射
T = 0.0 %
T = 100.0 %
T ↗，溶液对光的吸收 ↘；
T ↘，溶液对光的吸收 ↗。
10
Io 1 吸光度A：A lg lg It T
若光全部透过溶液，Io= It ， A = 0 若光几乎全被吸收，It ≈ 0 ， A = ∞ 吸光度 A 可以用来衡量溶液中吸光物质 对波长为 λ 的单色光的吸收程度，值越大， 其吸收程度越大；反之亦然。
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。 吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长 λmax。（KMnO4的最大 = 525 nm） （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。可作为物质定 性分析的依据之一。
将不同波长的光透过某一固定的溶液，测量不同 波长下溶液对光的吸收程度，以吸光度为纵坐标， 以波长为横坐标，作图得到的曲线叫光吸收曲线。
A 1.6 D C
1.2 0.8 0.4
400
A、B、C、D代表不 同浓度下的吸收曲线，吸 收峰不变。
B A
480 560 640 720 nm KMnO4 溶液的吸收曲线
浓度，这种测定方法称为比色分析法。
② 用分光光度计进行比色分析的方法称为分光光 度法。
吸光度分析法的特点
1、灵敏度高，下限为10-5～10-6 mol· L-1。适 于微量分析。 2、准确度较高，相对误差为2% ～ 5%。
3、操作快速简便，易于掌握。
4、应用广泛。
9.2 吸光光度法的基本原理
一、光的基本性质
（ 3 ）不同浓度的同一种物质，在某一定波 长下吸光度 A 有差异，A 随浓度的增大而增 大 。此特性可作为物质定量分析的依据。 （4）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的重要依据。
9.3 光吸收的基本定律
一、 朗伯-比尔定律
实验证明：一束平行单色光通过溶液， 当和T一定时，其吸光度与溶液的浓度和液 层厚度成正比。
射 线 x 射 线
↘，E ↗； ↗，E ↘
0.1 cm 10cm
微 波
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
103 cm
无 线 电 波
105 cm
可 见
光
根据波长可以分为
紫外光：200-380nm； 可见光：380-750nm； 近红外：750-2500nm。
二、 物质对光的选择性吸收 可见光