1.光的吸收

光束照射到物質(zhì)上時(shí)，光與物質(zhì)發(fā)生相互作用，產(chǎn)生了反射、散射、吸收或透射。若被照射的是均勻的溶液，則光在溶液中的散射損失可以忽略。

當(dāng)一束由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等各種顏色的光復(fù)合而成的白光通過(guò)某一有色溶液時(shí)，一些波長(zhǎng)的光被溶液吸收，另一些波長(zhǎng)的光則透過(guò)。當(dāng)透射光波長(zhǎng)在400-760nm范圍時(shí)，人眼可覺察到顏色的存在，這部分光被稱為可見光透射光和吸收光呈互補(bǔ)色，即物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色是與其吸收光呈互補(bǔ)色的透射光的顏色。

可見光區(qū)物質(zhì)吸光與顏色的關(guān)系

物質(zhì)吸收了光子的能量由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)(激發(fā)態(tài))，這個(gè)過(guò)程叫做物質(zhì)對(duì)光的吸收。

2.基本原理

2.1吸光度原理

吸光度：光線通過(guò)溶液或某一物質(zhì)前的入射光強(qiáng)度與該光線通過(guò)溶液或物質(zhì)后的透射光強(qiáng)度比值的以10為底的對(duì)數(shù)(即lg(I0/I1)) ，其中I0為入射光強(qiáng)，I1為透射光強(qiáng)，影響它的因素有溶劑、濃度、溫度等等。

吸光度的測(cè)量原理：當(dāng)入射光頻率與物質(zhì)分子的震動(dòng)頻率一致，或者入射光引起物質(zhì)分子電子能級(jí)躍遷，都會(huì)產(chǎn)生光學(xué)吸收現(xiàn)象。溶液的濃度越高，穿過(guò)溶液的分子也會(huì)相應(yīng)地被吸收越多。

當(dāng)入射光透過(guò)物質(zhì)卻沒有發(fā)生任何反應(yīng)或者變化，此時(shí)直接透過(guò)的光即為透射光。彈性散射的發(fā)生會(huì)引起光改變方向，但是不會(huì)引起波長(zhǎng)或者能量的變化，反之則為非彈性散射。

2.2吸光度與透光率的關(guān)系

在吸光度的測(cè)量中，有時(shí)也用透光率或透光度表示物質(zhì)對(duì)光的吸收程度。透光率以T表示：T=I/I0，則吸光度與透光率之間的關(guān)系為A=lgI0/I=lg1/T。

吸光度越大，透過(guò)率越小。當(dāng)一定強(qiáng)度的光線通過(guò)物體的時(shí)候，反射光部分不變的情況下，被吸收部分越少，透過(guò)部分越多反之也然。一般反光度對(duì)于相同物體來(lái)說(shuō)，同一角度入射，在其他條件一定的情況下，其反射光多少是一樣的。

激光通過(guò)三種吸光度值不同的溶液

三、吸光度測(cè)量方法——光纖光譜儀

近年來(lái)，隨著光纖光譜儀的普及，越來(lái)越多的科研、企業(yè)實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)在線分析用戶采用這種選擇采用光纖光譜儀來(lái)替代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室用的分光光度計(jì)。

3.1液體吸光度測(cè)量

相比傳統(tǒng)的分光光度計(jì)，光纖光譜儀具有穩(wěn)定性好、體積小、重量輕、快速檢測(cè)且低成本的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足多種應(yīng)用場(chǎng)合下對(duì)吸光度的測(cè)量要求。

3.1.1比色皿支架

適用于能夠簡(jiǎn)單的使用比色皿支架進(jìn)行測(cè)量的樣品。無(wú)需暗室操作，操作簡(jiǎn)便、消耗試劑量小、重復(fù)性好、測(cè)量精度高、檢測(cè)快速。

3.1.2透射透射探頭

當(dāng)無(wú)法將樣品放入比色皿時(shí)，可以選擇透射吸收探頭。把探頭浸入或固定在液體中就可以測(cè)量，適用于溶液在線分析，可避免二次污染。

4.實(shí)驗(yàn)

4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、測(cè)量樣品吸光度測(cè)量

2、采用萊森光學(xué)LiSpec-UVIR-2.5TEC(Pro)寬光譜紫外可見近紅外光譜儀，搭建典型比色皿透射光路，實(shí)現(xiàn)300-2500nm石化液體樣品吸收光譜測(cè)量， 吸光度和透射光譜測(cè)量。

3、測(cè)試條件：一共五個(gè)樣品，每個(gè)樣品每間隔二十分鐘掃描一次共掃描三次，五個(gè)樣品共十五組。

4.2實(shí)驗(yàn)儀器列表

4.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)際搭建光路如圖所示。

光路實(shí)驗(yàn)示意圖

實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖

4.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

五個(gè)樣品可見光吸光度光譜圖（380-1100nm）

五個(gè)樣品第一組紅外吸光度光譜圖（1000-2500nm）

1.五個(gè)樣品的樣品在1000-1100nm左右有一個(gè)吸收峰；

2.高氣浮,接觸氧化和雨水隔油池在1700nm有明顯吸光度波谷；

3.通過(guò)時(shí)間間隔測(cè)量，五個(gè)樣品在紅外波段吸光度隨著時(shí)間的增大而減小。

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光源

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審核編輯 黃宇