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吸光度与吸收光谱形状与光源的强度有无关系

2022.7.08

刚好个人前段时间也思考了一下这个方面,所以回复下个人理解。这里说紫外吸光度:
A=-lgT
其中A是吸光度,T是透过率,即入射光透过样品后的光强(透过光强)与透过前入射光强的比值。
入射光照射在待测样品上,会有反射、散射、透射以及吸收。因此,入射光强=反射光强+散射光强+透射光强+吸收光强。考虑一般的溶液样品,散射和反射可以忽略不计或者经参比样品扣除,因此入射光强可近似等于透射光强+吸收光强。
对于紫外吸收光谱而言,是由价电子受激跃迁而形成的。因此,当待测样品确定的时候(组成及物质的量确定),测量设备及仪器不发生变动的情况下(主要指吸收光程、测量时间等),吸收光强理论上是恒定的。
正常情况入射光能量足够,即入射光强比吸收光强要强,即在吸收光程内物质的紫外吸收达到了饱和。另一方面,对于特定的价电子跃迁而言,是否发生跃迁只和激发光的频率(即能量)有关,而与光的强弱无关。
因此,如果光源的强度,即入射光强发生变化(正常情况下仍比样品吸收光强要强),吸收光强理论上应该不变,使得透射光强会发生变化。
放在透过率计算上来看,就是相当于分子分母同时加上某一个不为零的数值。而由于分子分母不相等,所以势必造成透过率的变化,从而造成吸光度的变化。这里可以说,吸光度和光源强度有关系。

第二,光源在不同波长处的光的强弱是不同的,并且对于待测样品而言,对于不同波长处的光的吸收能力不同。将所有波长连一起,就是某一波段的吸收光谱。因此,光源强度发生变化会导致吸收光谱所有波长处的吸光度都发生变化。
但是,当光源强度发生变化时,往往不同波长处的变化幅度是不一样的。比如,以两个不同的光源为例,可能因为氘灯不一样、滤光片对不同波长的透过率不一样(也可以说没有完全相同的滤光片)等等,两个光源的光强在波长a处相差了30%,而在波长b处就相差了50%。
因此,光源强度发生变化不仅会导致各个波长处的吸光度发生变化,而且往往变化幅度不一致,即导致吸收光谱的形状发生变化。

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