SHIMADZU 島津 UV-1900i 紫外可見分光光度法定量檢測光學工作原理

時間：2026/7/21閱讀：118

一、核心基礎定律

儀器定量依據朗伯 - 比爾定律。單色平行光穿過均勻透明待測溶液時，溶液內吸光物質會吸收特定波長光線。吸光度與物質濃度、光程長度成正比。公式簡化：A=kbc。A 代表吸光度，k 為物質摩爾吸光系數，b 是比色皿光程，c 為待測物濃度。固定波長與比色皿后，k、b 數值不變，吸光度只隨濃度變化，依靠這個對應關系完成定量計算。

二、整機光路構成

雙光源組件
氘燈負責紫外波段，鎢燈負責可見光波段。兩種光源分別發射連續寬譜光線，儀器自動切換光源匹配檢測波長。
入射狹縫與準直鏡
光源發出發散光線，經過狹縫限制光束寬度，再由準直鏡轉化為平行光束，保證光線穩定進入光柵。
衍射光柵（分光核心）
混合寬譜光線打在光柵表面，不同波長光線發生不同角度衍射，實現光譜拆分，分離出單一波長單色光。轉動光柵可切換目標檢測波長。
出射狹縫
只放行選定波長的單色光，過濾其余雜散光，降低檢測干擾。
樣品室光學窗口
單色光垂直穿過比色皿，一部分光被溶液吸收，剩余透射光繼續向前傳輸。
檢測器光電二極管
接收透過樣品后的光線，將光信號轉換成電信號。光線強度越高，輸出電信號數值越大。電路把電信號換算成透光率、吸光度數值。

三、定量完整光學流程

開機預熱光源，保證發光強度穩定。
光柵轉動至目標定量波長，輸出單色平行光束。
空白參比溶液放入光路，儀器記錄空白透射光強，完成基線校正。消除溶劑、比色皿本身對光線的吸收干擾。
更換待測樣品溶液，同一波長單色光穿過樣品。溶液內目標物質吸收部分光線，透射光強度相比空白出現衰減。
檢測器采集剩余透射光信號，計算出樣品吸光度。
儀器存儲標準曲線數據，代入當前吸光度數值，自動算出樣品中待測物質濃度，完成定量。

四、定量模式配套光學邏輯

標準曲線法
配置多組已知濃度標準溶液，依次測吸光度。以濃度為橫軸、吸光度為縱軸生成線性曲線。檢測未知樣品時，依靠曲線匹配吸光度得到對應濃度，是定量方式。
標準對比法
只配置一份標準溶液，同步檢測標樣與樣品。利用兩者吸光度比值，換算樣品濃度，適合快速簡易定量。

五、雜散光對定量的影響與光路抑制作用

光柵、雙狹縫結構可大幅阻擋雜散光。雜散光不屬于目標波長光線，不會被待測物質規律吸收，會壓低吸光度數值，讓定量結果偏低。分光光路多層過濾雜光，保障濃度與吸光度保持線性關系，定量數據準確。

六、定量檢測光路關鍵約束條件

光線必須為單色光，多波長混合會破壞朗伯比爾線性關系。
待測溶液均勻無懸浮顆粒，顆粒會散射光線，造成吸光度異常偏高。
光源發光穩定，光源強度波動會導致同一樣品多次測量吸光度偏差。
光路全程平行直射比色皿，光束傾斜會改變有效光程長度，定量出現誤差。