賽默飛世爾Evolution One 紫外可見分光光度計是一種用于分析樣品吸光度的儀器,廣泛應用于化學分析、生命科學研究、環境監測等領域。其工作原理基于比爾-朗伯定律(Beer-Lambert Law),通過測量樣品對光的吸收程度來推算樣品的濃度。以下是該儀器的工作原理詳解:
1. 光源和光譜分散
Evolution One 紫外可見分光光度計使用氘燈和鎢燈作為光源,其中:
氘燈用于紫外光(UV)范圍,波長約在190nm至400nm之間。
鎢燈用于可見光(VIS)范圍,波長大約在400nm至800nm之間。
這些燈發出的光會被引導到光路中的單色儀裝置。單色儀的作用是將白光分解為不同波長的單色光,并選擇某一特定波長的光進入樣品室。
2. 單色儀
單色儀的核心部件通常是光柵或棱鏡。這些部件可以將光源發出的白光分散為不同波長的光。選擇的特定波長會通過調節單色儀的設置而得到。根據用戶設置的波長,光源發出的光經過單色儀后,光的波長就可以被準確選擇。
3. 光通過樣品
選擇特定波長的光通過樣品室照射到待測樣品上。樣品的吸收性質與其所含化學成分的特性有關。根據樣品的化學成分和濃度,樣品會吸收某些特定波長的光,而其他波長的光則會透過樣品。
4. 檢測器
透過樣品的光會被光電探測器(如光電倍增管(PMT)或光電二極管)接收。探測器將透過樣品后的光信號轉換為電信號,這個電信號的強度與樣品吸收的光量成反比。光電探測器的工作是通過感知光的強度變化,將其轉化為可分析的電信號。
5. 吸光度計算
根據比爾-朗伯定律,吸光度(A)與光的透過度、樣品濃度和光程長度之間有著明確的關系。公式為:
A=εcl其中:
A 是吸光度,
ε 是摩爾吸光系數,
c 是樣品的濃度,
l 是樣品的光程長度。
在實際操作中,儀器會根據透過樣品的光強度與原始光強度的比值計算吸光度,并進一步通過已知濃度的標準溶液來推算樣品中的未知濃度。
6. 數據處理和顯示
經過光電探測器轉換后的電信號會送到計算機處理系統或儀器本身的處理器中。Evolution One 紫外可見分光光度計配有先進的數據處理軟件,可以實時顯示吸光度值、生成標準曲線,并進行定量分析。同時,儀器可以將結果保存或輸出成報告,供研究人員進一步分析。
7. 波長掃描與多通道測量
一些紫外可見分光光度計(包括Evolution One)可以進行波長掃描,即在設定的波長范圍內掃描樣品的吸光度,繪制吸光度與波長的關系圖(光譜圖)。這對于研究樣品中多種成分的吸光特性和進行定性分析非常有用。
此外,Evolution One還支持多通道測量,意味著它可以同時在多個波長下進行測量,增加了樣品分析的效率,特別適用于復雜樣品的分析。
總結
賽默飛世爾Evolution One紫外可見分光光度計通過精確選擇特定波長的光,測量樣品對光的吸收程度,再結合比爾-朗伯定律推算樣品的濃度等信息。儀器的高精度光學設計和先進的數據處理功能,使其在科研、質量控制和教學等領域得到廣泛應用。