一、原理
1.1 物质对光的选择性吸收
当光束照射到物质上时,光与物质发生相互作用,产生反射、散射、吸收或透射。
若被照射的是均匀溶液,光的散射可以忽略。
1.1.1 溶液颜色的产生
当一束白光通过某一有色溶液时,一些波长的光被溶液吸收,另一些波长的光则透过溶液。
透射光或反射光刺激人眼使人感到颜色的存在。
人把自身能感觉到的光定义为可见光。
在可见光区,不同波长的光呈现不同的颜色,因此溶液的颜色由透射光的波长所决定。
透射光与吸收光可组成白光,故称这两种光互为补色光,两种颜色互为补色。
1.1.2 光吸收的本质
当一束光照射到某物质或其溶液时,组成该物质的分子、原子或离子与光子发生“碰撞”,光子的能量就转移到分子、原子或离子上,是这些粒子由最低能态(基态)跃迁到较高能太(激发态),这个作用称为物质对光的吸收。
被激发的粒子约在10-8s后回到基态,并以热或荧光等形式释放出能量。
分子、原子或离子具有不连续的量子化能级,仅当照射光光子的能量hυ,与被照射物质粒子的基态和激发态能量之差相当时,才能发生吸收。
不同物质微粒由于结构不同而具有不同的量子化能级,其基态和激发态能量差也不相同。
所以物质对光的吸收具有选择性。
1.1.3 吸收曲线
吸收曲线,也称为吸收光谱,描述了物质对不同波长的光的吸收能力。
将不同波长的光透过某一固定浓度和厚度的有色溶液,测量每一波长下有色溶液对光的吸收程度(即吸光度),然后以波长为横坐标,以吸光度为纵坐标作图,绘制的曲线即为吸收曲线。
不同浓度的同一物质,在吸收峰附近的吸光度随着浓度增加而增大,但最大吸收波长不变。
若在最大吸收波长处测定吸光度,则灵敏度最高。
因此,吸收曲线是分光光度法中选择测定波长的重要依据。