紫外-可见分光光度计是基于材料的特征吸收光谱原理，利用材料分子对紫外及可见光的辐射吸收情况来进行分析的一种仪器。分光光度法的使用基于朗伯-比尔定律，它是光吸收的基本定律，因此也称光吸收定律，是分光光度法定量分析的基础和依据。朗伯-比尔定律可表述为：当平行单色光入射含有吸光物质的稀溶液时，溶液吸光度与吸光物质的浓度和液层厚度乘积成正比，即

式中，A为待测溶液的吸光度；b为吸光物质的浓度；c为透光液层厚度；k为比例系数，与吸光物质本身、入射光波长以及温度等因素有关。如果入射光为非单色光，或待测溶液不均匀，或光束光程不一致，都可能导致实验结果偏离朗伯-比尔定律。

紫外-可见分光光度计由光源、单色器、样品池、检测器以及信号显示系统等主要部件组成，如图5.1所示。

图5.1　紫外-可见分光光度计结构示意图

常用的光源有气体放电光源（波长范围约180～360 nm）和热辐射光源（波长范围约350～1 000 nm），其中气体放电光源用于发射紫外光，如氢灯或氘灯，而热辐射光源用于发射可见光，如钨灯或卤钨灯。

单色器主要由入射狭缝、出射狭缝、色散元件和准直镜等部分组成，其功能是将光源产生的复合光分解为所需的单色光束。单色器是分光光度计的心脏部分，其质量的优劣主要取决于色散元件（棱镜和光栅）的质量。

样品池为测量时放置待测样品的装置；检测器指的是将光信号转变为电信号的光电转换器件。测量吸光度时，并非直接测量透过吸收池的光强，而是将光强信号转换为电流信号进行测试。目前的大部分分光光度计采用光电管或光电倍增管作为检测器。(www.daowen.com)

信号显示系统指的是将检测器输出的信号放大，并最后显示出来的装置。

图5.2为PerkinElmer Lambda 750S型紫外-可见分光光度计。

图5.2　PerkinElmer Lambda 750S型紫外-可见分光光度计

紫外-可见分光光度计工作时，由光源发出的连续复合光束经过滤光片和球面反射镜后进入单色器的入射狭缝，通过入射狭缝的光束在平面反射镜和准直镜的作用下变成平行光，这些平行光被光栅色散后在出射狭缝前形成连续光谱，被出射狭缝选择性过滤成一定波长的单色光，再经聚光镜聚光之后入射到样品池中的样品上，发生特征吸收后被后面的光电倍增管探测到，并使之转变为电信号。此电信号经放大并用调节器分离及整流，电位器再自动平衡这两个直流信号的比率便可获得所需吸收曲线。

紫外-可见分光光度计有很多优点：灵敏度非常高，而且具有较高的选择性；使用范围较广，能够使用于各种浓度的物质；分析成本非常低；与其他光谱分析方法相比，设备的操作简单，操作规程易于掌握，费用少，分析速度快。因此，紫外-可见分光光度计在材料科学、水质检测、农产品和食品分析、植物生化分析等多领域有广泛的应用，可以做定性和结构分析、定量分析、溶液平衡研究、反应动力学研究等。例如在定量分析方面，广泛用于各种物料中微量、超微量和常微量金属元素和某些有机物的测定；在定性和结构分析方面，可以推断有机物互变异构现象、氢键的强度以及几何异构现象等；在反应动力学研究方面，可用于测定反应级数和反应速度，探讨反应机理；在溶液平衡研究方面，可用于测定络合物的组成、稳定常数和离子常数等。