分光光度計是產生和利用單色光照射樣品,并測量單色光透過透明樣品前、后的入射光及透射光能量的儀器。世界上的分析工作量有20%～30%是用分光光度計完成的。其在質控、農業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)控、化學分析等部門得到了廣泛的應用。我國早在七、八十年代就開發(fā)出了第三代分光光度計。這些產品經十余年、十余萬臺長期生產和應用 ,成熟度已經很高。使用現代的電子技術和單片微機對這些產品進行二次開發(fā) ,可以縮短產品開發(fā)周期和上市時間。作者是在上海光譜科學儀器公司生產的SP-723型可見分光光度計基礎上進行了儀器的二次開發(fā) ,應用在對蛋白酶濃度的測量。

可見分光光度計的工作原理和系統結構

   單色光的吸收定律：單色光通過透明的稀溶液時,溶液對光的吸收遵守光的吸收定律當樣品溶液的光程固定時,溶液的吸光度 A正比于吸光成分的濃度,稱為比耳定律。當濃度固定時, A正比于溶液的光程長度,稱為朗伯定律。若光程和濃度都固定時, A隨波長而變化。

   儀器的原理和結構：儀器由光源、自動光門、單色器、樣品室、光門、前置放大器、電壓頻率轉換器 V FC、8031單片微機鍵盤、顯示和打印等部分組成,基本與723型可見分光光度計相同。由于對蛋白酶濃度測量的需要,增加了樣品室的溫控功能 (精度為±0.5℃)和吸液裝置。從光源發(fā)出復合光 ,經單色器后,產生單色光。單色光穿過樣品室的溶液后,照射到光電管上。光電管把隨溶液濃度而變化的光信號轉換成與之對應的電信號。電信號放大經VFC變成頻率脈沖送8031的T0計數器。從而實現儀器的系統功能。

   單色器系統和波長定位：朗伯-比耳定律只適用于單色光。單色器是儀器的核心部分。它的光學系統由截止濾光片組、聚光鏡、反射鏡和準直鏡部件組成,光線經過入射狹縫經反射鏡反射到準直鏡 ,形成平行光 ,平行光射入色散元件光柵 ,色散后的各種波長的平行光由聚焦鏡按其波長順序成像在焦平面上 ,不同波長的光線從出射狹縫中射出。

   平面光柵衍射：當平行入射光投射到衍射光柵上時,其上的每一條縫 (或槽)都會使光發(fā)生衍射 (單縫衍射),從而各條縫(或槽)衍射的光又會發(fā)生相互干涉。對于相同的光譜級數 ,以相同的入射角T投射到光柵上的不同波長組成的混合光 (例如白光),每種波長產生的干涉極大位于不同的角位置。這樣,不同波長的同一級主極大或次極大都不重合 ,而是按波長的次序順序排列、形成分立的細銳譜線。這樣,只要我們轉動光柵 ,我們就能在出射狹縫上得到不同波長的單色光。