分光光度法是定量测量电磁辐射通过材料时的吸收、反射、衍射或透射,这些测量值取决于辐射的强度和波长。分光光度计是一种用于测量辐射强度变化的设备,该变化由辐射与材料的相互作用引起。
分光光度计的基本组件包括电磁辐射源、放置待分析材料的插槽以及用于测量来自源的入射辐射强度和从材料发出的辐射(透射、反射或衍射辐射)的检测器。到达检测器的入射辐射强度和透射辐射强度之间的差异,可用于计算材料吸收的辐射强度。样品通常被逐一暴露于不同波长的辐射中。光谱仪在每次测量中提供一系列包含吸收细节的数据,这一过程称为扫描。由于材料的能级是有限的,因此吸收仅发生在特定波长。
吸收辐射与相应波长的关系图称为吸收光谱。类似地,反射、衍射和透射辐射与波长的关系图分别被称为反射、衍射和透射光谱。这些光谱提供有关材料与辐射发生相互作用的特定波长的信息。
辐射的波长范围决定了材料中发生的跃迁类型。例如,紫外可见光谱显示材料对紫外可见辐射的吸收。吸收的辐射引起材料中的电子激发。相反,红外光谱显示材料中特定键的振动能级的激发。特定吸收波长详细说明了波长范围内分子的化学结构。例如,分子中羟基键吸收的红外辐射的特定波长与羰基键吸收的辐射波长不同。因此,红外光谱可用于识别材料中的功能基团。
与滴定等其他化学表征方法不同,光谱是一种非破坏性表征技术,样品材料在分析后可以回收。
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