1.2　仪器结构与原理

紫外-可见分光光度计由光源、单色器、样品池、检测器以及记录和信号显示系统五部分组成。按其光学系统可分为单光束和双光束分光光度计、单波长和双波长分光光度计。

1.2.1　按光学系统分类

（1）单光束分光光度计

单光束分光光度计是紫外-可见分光光度计的经典结构。经单色器分光后的一束平行光轮流通过参比溶液和样品溶液，进行吸光度的测定。它结构简单，操作方便，容易维修，适用于常规分析。

（2）双光束分光光度计

光源发出的连续辐射经单色器分光后经反射器分解为强度相等的两束光，一束通过参比池，另一束通过样品池。它能自动比较两束光的强度，比值即为试样的透射比，经对数变换后转换成吸光度，并作为波长的函数记录下来。双光束分光光度计一般都能自动记录吸收光谱曲线。因两束光同时分别通过参比池和样品池，还可自动消除光源强度变化引起的误差。其中单波长双光束紫外-可见分光光度计最为常用，其结构具有典型代表性，见图1-3。

图1-3　单波长-双光束紫外-可见分光光度计的结构图

（M₁、M₂、M₃、M₄均为反射镜）

（3）双波长分光光度计

由同一光源发出的光被分为两束，分别经过两个单色器，得到两束不同波长的单色光，再利用斩光器使两束光以一定的频率交替照射同一吸收池，信号经检测器检测与处理后，由检测器检出两个波长处的吸光度差值ΔA（ΔA=）。

1.2.2　仪器组成部分

（1）光源

由钨灯和氘灯组成，在整个紫外和可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性和较长的使用寿命。钨灯提供可见光区的光源，波长范围是400～2500nm。氘灯提供近紫外光区的光源，波长范围是160～475nm。

（2）单色器

分光器由入射狭缝、反射镜、色散元件、出射狭缝等组成。其中色散元件是分光器的关键部件。常用的色散元件是棱镜和光栅。目前多数高级仪器采用光栅色散组件。

（3）样品池

样品池又叫比色皿或液槽，根据材料分为玻璃比色皿和石英比色皿，前者用于可见光区，后者则用于可见光区和紫外光区。洗涤时先用一份盐酸和两份乙醇混合的溶液浸泡，再用水清洗。一般的样品池其固有的吸光度应小于0.005，否则要校正。

（4）检测器

检测器利用光电效应将透过样品池的光信号变成可测的电信号，常用的检测器有光电池、光电管、光电倍增管和二极管阵列检测器等。

（5）信号指示系统

信号指示系统是将检测器的电信号经适当放大后，用记录器显示和打印出来。现在大部分紫外-可见分光光度计都配有计算机，取代了原有的记录器显示打印，进一步利用相关软件对紫外-可见分光光度计进行操作控制，可以很方便地将信号处理、输出、显示、打印出来。