第三章光吸收定律
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c lg(110 bc ) A3 工作曲线向吸光度轴偏 离
（ ↑→单色光纯度↓→偏离↑）
(4) 当 很小时，近似为单色光
a 在低浓度区：A3≈A1，无偏离（c小，Δε小， 10很bc小）
b 在高浓度区：A3≠A1，（c↑→A3-A1差值↑→导致工作曲线上部 弯曲）
故：比尔定律只适用于稀溶液。
光度分析引入吸光度A极为方便。
(1) 物质一定时，ε与入射波长 、溶剂有关，
与b、c无关。 (2) 不同物质，ε不同。
2 吸光度具有加和性
设体系中有几个组分，各组分间无相互作用，则任
一波长处()的吸光度为:
A
An b
n
c
n
A1
A2
A3
n
n
3 比耳定律的使用条件
(1) 入射光为单色光 (2) 吸收过程中各物质无相互作用，吸光度具有加和性 (3) 光与物质的作用仅限于吸收过程，无荧光、散射、光化学 现象 (4) 吸收物质是均匀分布的连续体系
复合光，导致比耳定律的偏离。
设 1、2单色光分别通过溶液，则：
1：
A1
lg
I 01 I1
1bc
I 01 10 1bc I1
I 1 I 01 10 1bc
同理2
I 2 I 02 10 2bc
当复合光1+2通过此溶液时：
吸光度
A3
lg
I 01 I 02 I1 I2
lg
I 01 I 02 I 01 101bc I 02 102bc
第三章 光吸收定律
第一节 吸收定律 第二节 分光光度法的准确度
第一节 吸收定律
光度分析的定量依据是朗伯－比耳定律：
1760年朗伯提出：
A bc lg I 0
It
A＝K b
物质对辐射吸收的程度与物质溶液的液层厚度成正比。
1852年比耳提出：
A＝ K c
物质对某辐射吸收的程度与物质溶液的浓度成正比。
P31 图3.3 应选择在2处测定，在2的通带范围内，几乎不变，
工作曲线无偏离。
2. 杂散光的影响
杂散光以两种形式出现： 第一种：杂散光的波长与测量波长相同，它可能不通过样品就 射到检测器上，是由各种光学、机械零件的反射和散射引起的。
第二种：杂散光是指从单色器出口狭缝发出的光包含有单色器 带宽以外的光线。是由光学系统中缺陷引起的，如色散元件(棱 镜、光栅)，单色器内壁灰尘，伤痕的反射。
It dI
k
b
cdb
I I 0
0
ln I t ln I 0 kbc
ln It k bc I0
2.303 lg I t kbc I0
lg I t 1 kbc lg T A I 0 2.303
A bc
当波长、液层厚度b一定时：A∝c，即：A－c图为一条直线，
T－c图为一指数关系曲线。
I0
It
b
对截面积为XY(cm2)无限小的薄层db所吸收的辐
射强度为dI，相当于入射光强度的减弱dI。
dI∝NI，N↑→dI↑，I↑→dI↑
N＝6.02×102310-3(mmol) c (mmol·mL-1)XYdb(mL) = kcdb
因为：dI∝NI dI＝-NI＝ -kIcdb
dI kcdb I
若偏离上述任一条件，A与c(或b) 关系受影响，影响分析结 果。
第二节 分光光度法的准确度
一. 辐射与物质的非吸收作用引起的误差
1. 荧光和光化学反应的影响
(1) 荧光的影响 物质分子吸收辐射能后产生的激发态分子以重新发射辐射
方式回到基态，这种激发态分子的辐射称为荧光。
一般情况下荧光辐射的频率比吸收光的频率低，即荧光的波
设： I 01 I 02 令： 2 1 则： 2 1
A3
lg
I01 (101bc
2 I 01 101bc
10bc )
lg
2 I 01 I01101bc (1 10bc )
lg
2 I 01 I1(1 10bc )
lg I01 lg 2 lg(110bc ) I1
A1 lg 2 lg(110bc )
长比吸收光的波长长：荧光>吸收光。但也有频率相同的，称共
振荧光。
荧光对光度测量产生的误差通常可以忽略。
原因：显色体系的荧光效率很小，且荧光发射是各向同性， 只有一小部分沿透射光方向进入检测器，使 It↑→A↓，产生负 误差。
(2)光化学反应的影响
有的物质受紫外－可见光作用后发生化学变化引起 误差，特别是有机化合物。因此大多数紫外－可见光 度计采用强度低的单色光照射样品，此时产生光化学 反应的可能性很小。
讨论：
(1) 当 0 时，
A3
A1
lg 2 lg
2
A1
lg
I 01 I1
1bc
(2) 当 0 时，且 0 时： 2 1 ， bc 0
c lg(110 bc ) A3 工作曲线向浓度轴偏离 （ ↑→单色光纯度↓→偏离↑）
(3) 当 0时，且 0时： 2 1， bc 0
设入射光的强度I0，杂散光的强度为IS，样品对分析波长的 透光率为T，对杂散光的透光率为α，
It I0
T,It
T I0
测得透光率为：
，则样品的透过光总强度为： T I0 I S
T测
T
I0 I0
IS IS
2. 反射与散射效应的影响
(1)反射的影响 当光束从折射率为n1的介质进入折射率为n2的介质时，则发
生反射。(不同介质反射情况不Fra Baidu bibliotek) 但光束在空气－吸收池、吸收池－溶液界面上的反射一般
不致引起比耳定律的偏离产生误差。
若试样溶液与参比液的折射率不同，反射引起的损失不同， 将产生误差，所以选参比溶液很重要。
综合二者得到朗伯－比耳定律：
A＝ bc
研究光的吸收A与物质浓度的关系更为重要，因 此朗伯－比耳定律有时也称比耳定律。 应用：适用于溶液，固体，气体。
适用于所有电磁辐射和所有的吸收物质。
1 朗伯－比耳定律的推导
M + 光子 → M*
可见：光子与物质分子“碰撞”是吸收的必要 条件，碰撞次数与光子数(I)和物质分子数(N)成正 比。
(2) 散射效应的影响
在不均匀的体系中，如浑浊试样，当有光通过时 将产生散射效应，散射光频率与入射光频率相同，但 其方向不固定，散射光的一部分和透过光一起进入检 测器，导致比尔定律的偏离，产生误差。
对浑浊试样可采用双波长或三波长分光光度法。
二. 仪器的非理想性引起的误差
1 非单色光的影响
大多数光度计只能获得近乎单色光的狭窄光通带，即仍为
（ ↑→单色光纯度↓→偏离↑）
(4) 当 很小时，近似为单色光
a 在低浓度区：A3≈A1，无偏离（c小，Δε小， 10很bc小）
b 在高浓度区：A3≠A1，（c↑→A3-A1差值↑→导致工作曲线上部 弯曲）
故：比尔定律只适用于稀溶液。
光度分析引入吸光度A极为方便。
(1) 物质一定时，ε与入射波长 、溶剂有关，
与b、c无关。 (2) 不同物质，ε不同。
2 吸光度具有加和性
设体系中有几个组分，各组分间无相互作用，则任
一波长处()的吸光度为:
A
An b
n
c
n
A1
A2
A3
n
n
3 比耳定律的使用条件
(1) 入射光为单色光 (2) 吸收过程中各物质无相互作用，吸光度具有加和性 (3) 光与物质的作用仅限于吸收过程，无荧光、散射、光化学 现象 (4) 吸收物质是均匀分布的连续体系
复合光，导致比耳定律的偏离。
设 1、2单色光分别通过溶液，则：
1：
A1
lg
I 01 I1
1bc
I 01 10 1bc I1
I 1 I 01 10 1bc
同理2
I 2 I 02 10 2bc
当复合光1+2通过此溶液时：
吸光度
A3
lg
I 01 I 02 I1 I2
lg
I 01 I 02 I 01 101bc I 02 102bc
第三章 光吸收定律
第一节 吸收定律 第二节 分光光度法的准确度
第一节 吸收定律
光度分析的定量依据是朗伯－比耳定律：
1760年朗伯提出：
A bc lg I 0
It
A＝K b
物质对辐射吸收的程度与物质溶液的液层厚度成正比。
1852年比耳提出：
A＝ K c
物质对某辐射吸收的程度与物质溶液的浓度成正比。
P31 图3.3 应选择在2处测定，在2的通带范围内，几乎不变，
工作曲线无偏离。
2. 杂散光的影响
杂散光以两种形式出现： 第一种：杂散光的波长与测量波长相同，它可能不通过样品就 射到检测器上，是由各种光学、机械零件的反射和散射引起的。
第二种：杂散光是指从单色器出口狭缝发出的光包含有单色器 带宽以外的光线。是由光学系统中缺陷引起的，如色散元件(棱 镜、光栅)，单色器内壁灰尘，伤痕的反射。
It dI
k
b
cdb
I I 0
0
ln I t ln I 0 kbc
ln It k bc I0
2.303 lg I t kbc I0
lg I t 1 kbc lg T A I 0 2.303
A bc
当波长、液层厚度b一定时：A∝c，即：A－c图为一条直线，
T－c图为一指数关系曲线。
I0
It
b
对截面积为XY(cm2)无限小的薄层db所吸收的辐
射强度为dI，相当于入射光强度的减弱dI。
dI∝NI，N↑→dI↑，I↑→dI↑
N＝6.02×102310-3(mmol) c (mmol·mL-1)XYdb(mL) = kcdb
因为：dI∝NI dI＝-NI＝ -kIcdb
dI kcdb I
若偏离上述任一条件，A与c(或b) 关系受影响，影响分析结 果。
第二节 分光光度法的准确度
一. 辐射与物质的非吸收作用引起的误差
1. 荧光和光化学反应的影响
(1) 荧光的影响 物质分子吸收辐射能后产生的激发态分子以重新发射辐射
方式回到基态，这种激发态分子的辐射称为荧光。
一般情况下荧光辐射的频率比吸收光的频率低，即荧光的波
设： I 01 I 02 令： 2 1 则： 2 1
A3
lg
I01 (101bc
2 I 01 101bc
10bc )
lg
2 I 01 I01101bc (1 10bc )
lg
2 I 01 I1(1 10bc )
lg I01 lg 2 lg(110bc ) I1
A1 lg 2 lg(110bc )
长比吸收光的波长长：荧光>吸收光。但也有频率相同的，称共
振荧光。
荧光对光度测量产生的误差通常可以忽略。
原因：显色体系的荧光效率很小，且荧光发射是各向同性， 只有一小部分沿透射光方向进入检测器，使 It↑→A↓，产生负 误差。
(2)光化学反应的影响
有的物质受紫外－可见光作用后发生化学变化引起 误差，特别是有机化合物。因此大多数紫外－可见光 度计采用强度低的单色光照射样品，此时产生光化学 反应的可能性很小。
讨论：
(1) 当 0 时，
A3
A1
lg 2 lg
2
A1
lg
I 01 I1
1bc
(2) 当 0 时，且 0 时： 2 1 ， bc 0
c lg(110 bc ) A3 工作曲线向浓度轴偏离 （ ↑→单色光纯度↓→偏离↑）
(3) 当 0时，且 0时： 2 1， bc 0
设入射光的强度I0，杂散光的强度为IS，样品对分析波长的 透光率为T，对杂散光的透光率为α，
It I0
T,It
T I0
测得透光率为：
，则样品的透过光总强度为： T I0 I S
T测
T
I0 I0
IS IS
2. 反射与散射效应的影响
(1)反射的影响 当光束从折射率为n1的介质进入折射率为n2的介质时，则发
生反射。(不同介质反射情况不Fra Baidu bibliotek) 但光束在空气－吸收池、吸收池－溶液界面上的反射一般
不致引起比耳定律的偏离产生误差。
若试样溶液与参比液的折射率不同，反射引起的损失不同， 将产生误差，所以选参比溶液很重要。
综合二者得到朗伯－比耳定律：
A＝ bc
研究光的吸收A与物质浓度的关系更为重要，因 此朗伯－比耳定律有时也称比耳定律。 应用：适用于溶液，固体，气体。
适用于所有电磁辐射和所有的吸收物质。
1 朗伯－比耳定律的推导
M + 光子 → M*
可见：光子与物质分子“碰撞”是吸收的必要 条件，碰撞次数与光子数(I)和物质分子数(N)成正 比。
(2) 散射效应的影响
在不均匀的体系中，如浑浊试样，当有光通过时 将产生散射效应，散射光频率与入射光频率相同，但 其方向不固定，散射光的一部分和透过光一起进入检 测器，导致比尔定律的偏离，产生误差。
对浑浊试样可采用双波长或三波长分光光度法。
二. 仪器的非理想性引起的误差
1 非单色光的影响
大多数光度计只能获得近乎单色光的狭窄光通带，即仍为