紫外可见分光光度计(UV)

主题:【求助】紫外可见分光光度计 和 原子吸收 光源带宽 的要求?

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qianguiyun1
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原文由 romanjun(romanjun) 发表:
都是积累的过程,基础知识(物理学、量子力学、光学)学的不好,短时间内想弄明白,没有一个好的老师,太难了。
当然,学知识要有恒心
夕阳
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原子吸收光谱仪与分光光度计虽然两种仪器的测试计算模式都是基于朗伯——比尔定律,但是二者的吸收原理不一样。原吸必须使用锐线光源,这是因为原吸的样品中的待测元素是受热后其外层电子跃迁产生的发射谱线,其半峰宽度只有0.0005nm(见附图);与阴极灯的锐线发射谱线产生共振吸收的一个过程。由于样品待测元素的电子跃迁的频率很短,顾产生的谱线很窄,则必须使用窄的狭缝(带宽),否则就会将其他临近谱线收纳进来,产生了光谱干扰。而分光光度计是分子吸收,样品是静态的,它与光源产生了互补吸收(详见有关原理书籍),则必须保证有一个一定带宽的入射光源,否则会影响信噪比。希望楼主多看看有关基础知识就清楚了。在此三言两语难以表述清楚。
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2018/5/26 18:31:51 Last edit by anping
romanjun
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原文由 夕阳(anping) 发表:
原子吸收光谱仪与分光光度计虽然两种仪器的测试计算模式都是基于朗伯——比尔定律,但是二者的吸收原理不一样。原吸必须使用锐线光源,这是因为原吸的样品中的待测元素是受热后其外层电子跃迁产生的发射谱线,其半峰宽度只有0.0005nm(见附图);与阴极灯的锐线发射谱线产生共振吸收的一个过程。由于样品待测元素的电子跃迁的频率很短,顾产生的谱线很窄,则必须使用窄的狭缝(带宽),否则就会将其他临近谱线收纳进来,产生了光谱干扰。而分光光度计是分子吸收,样品是静态的,它与光源产生了互补吸收(详见有关原理书籍),则必须保证有一个一定带宽的入射光源,否则会影响信噪比。希望楼主多看看有关基础知识就清楚了。在此三言两语难以表述清楚。

感谢回复。
总结你的结论,原子吸收吸收带窄,同时为了避免临近谱线干扰必须选用更窄的锐线光源。分子吸收,谱带宽,若使用谱带窄的光源容易降低信噪比。
最近也看了不少资料,收货不少,但还是能力有限,重点还是在原子吸收部分。在原子吸收部分,曾经提到“峰值吸收”和“积分吸收”的两个概念,分别对应线光源的强度吸收 和 带状光谱的强度吸收,其中后者我认为这是对Lambert-Beer定律的扩展,因为它毕竟限定在线光源。
教材上还提到,原子吸收其实是可以采用积分吸收的,只是迫于没有合适的单色器,将复合光分离,意思就是若存在,就算采用吸收前后一定波段范围内的面积比也可以,当然后面的检测器需要使用阵列式的CCD(好像是这个?)而不能使用光电倍增管,这与电压—光强度的积分计算公式有关。《Atomic Absorption Spectrometry, Third Edition (1998)》里提到了这一点。
回到分子吸收,传统的检测器还是光电设备,因为光源是带状光谱,按理说应该采用积分吸收才行,否则就需要学习原子吸收,将发射线变为宽度小于吸收线很多的光源,即类线光源,保证对吸光度足够小的测量误差。我感到疑惑的是,如此宽的频率分布,不采用积分吸收的方法,直接将光电设备的电压值等同为光强度,不会产生误差?
其实我怀疑是和分子光谱的形状有关,原子吸收光谱若仅考虑多普勒变宽,应该为尖峰型;分子光谱形状更加平缓,类似抛物线,所以后者在一定频率范围内,对某一频率的吸收系数k(v)变化不大,即积分吸收和峰值系数差别不大,这类似于一个较宽的矩形,其面积比和高的比其实是一样的,但如果是尖峰型的,就不能这样近似了,必须差别大些,使其更加接近矩形或者线光源。

romanjun
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原文由 qianguiyun1(qianguiyun1) 发表:
当然,学知识要有恒心
唉,我也是顺便学习,不是专门研究原子吸收。其实,感觉如果能专注研究一个设备,每天有新的发现,是一件有意思的事。但如果仅仅是每天机械的测几个样品,那就只有单调的感觉了。
qianguiyun1
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原文由 romanjun(romanjun) 发表:
唉,我也是顺便学习,不是专门研究原子吸收。其实,感觉如果能专注研究一个设备,每天有新的发现,是一件有意思的事。但如果仅仅是每天机械的测几个样品,那就只有单调的感觉了。
有时候实验室的工作就是这样,单调和枯燥
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