【实验目的】

基于朗伯-比尔定律，快速测试样品的吸光度信息。

 

【实验用具】

 

 

  【原理概述】

  吸收光谱在工业生产、科学研究等众多领域均有十分广泛的应用，可用于定量分析，如物质浓度的测定，也可用于定性分析如，物质的种类判断。因此可以常用于判断生物蛋白质浓度，化学化合物的元素组成，更可连续采集用于分析动力学过程。借助吸收光谱可帮助解析物质信息，提供科学的理论依据。

  光与物质发生相互作用时会产生吸收、反射、透射等现象，其中吸收光谱的本质是体现了组成物质的原子、分子或离子等与光子发生相互作用而产生了能量转移，变现为物质吸收了光子。

图(1) 光与物质的相互作用-吸收

      此吸收光谱测量系统是基于朗伯-比尔定律的原理来确认样品的吸光度信息，描述为物质对不同波长的吸收能力，该与物质的种类、浓度以及光程有关。通过采集白光穿过样品后的透射光与未穿过样品的透射光信息，带入公式计算即可得到吸光度信息。

$A=-lg\frac{I}{I_0}=𝜀lc$

      在朗伯-比尔定律中，A为吸光度，通过采集两种透射光强即可计算得到，他们在数值上等于ε：吸光吸收；l：光程；c：浓度三者的乘积，其物理意义在于描述了单色光经过均匀介质时，吸光度与物质的浓度和光程成正比，因此可以通过计算所得吸光度数值反推进行定量与定性分析。当面对多组分体系时，总吸光度信息等于各组分吸光信息之和。

图(2) 多组分吸收

 

 

 

    【实验内容】

    1、按装置图连接比色皿、光源、光谱仪，若采用双通比色皿需要注意将光通路方向与光纤口连接方向保持水平，最后使用USB线将光谱仪与电脑进行连接。

    2、打开光源开关，预热10 分钟使得光源信号稳定。打开软件，选择“透射率模式”。

    3、将空置比色皿放入比色皿支架，使用光谱仪软件检测参考谱图强度。在光谱仪软件界面通过调整积分时间来将参考谱图强度调整至理想状态，并选择合适的平均次数，使得参考强度尽可能高，光谱曲线没有饱和。

    4、断开光源与光纤的连接，在软件界面重新测量一次数据，此时测量显示的是仪器的暗噪声，点击顶部按钮保存为暗光谱。

    5、重新连接光源与光纤，在软件界面重新测量一次光谱，点击保存明光谱，点击扣除背景按钮，即可查看白光未穿过样品的透射光信息。

    6、将配置好的样品溶液放入比色皿架，在软件界面点击原始谱图，并重新测量一次数据。

    7、点击右侧“透反辐”选择显示模式为吸光度，即可得到吸光度图谱，导出并保存记录。

    8、重复3-7，可测得多次光谱。