由于分光光度計(jì)是一種常用的實(shí)驗(yàn)室分析儀器，所以無論是從款式上還是價(jià)格上五花八門，一般往往給初購者造成眼花繚亂、令人無所適從的感覺；價(jià)格因素一般是購買者首先考慮的問題，盡管分光光度計(jì)種類繁多，但不外乎：簡(jiǎn)易型、中檔型和高檔型三大類：
(1)簡(jiǎn)易型儀器及其特點(diǎn)：
結(jié) 構(gòu)：這種類型的儀器多為單光束型，即只有一束光照射到樣品室內(nèi)；光源一般僅有鎢燈；樣品支架一般為推拉式四聯(lián)池架；波長(zhǎng)選擇多為手動(dòng)查找，重復(fù)性差；狹縫為一個(gè)固定寬度模式；光學(xué)性能指標(biāo)較低；檢測(cè)器多為光敏二極管；顯示器多為機(jī)械表頭或數(shù)碼管顯示器，數(shù)據(jù)處理器一般沒有。此類儀器生產(chǎn)以國(guó)內(nèi)廠家居多。測(cè)量模式：多為定點(diǎn)(固定波長(zhǎng))吸光度或透過率測(cè)量方式，基本不能進(jìn)行波長(zhǎng)掃描測(cè)量。適應(yīng)范圍：小型實(shí)驗(yàn)室及示范教學(xué)，分析樣品相對(duì)簡(jiǎn)單，測(cè)試結(jié)果精度要求不高。價(jià) 格：相對(duì)低廉，一般在2萬元人民幣以下，所以還有一定的市場(chǎng)。
(2)中檔型儀器及其特點(diǎn)：
結(jié) 構(gòu)：此類儀器多為雙光束型或準(zhǔn)雙光束型，但也有單光束儀器型；光源有鎢燈和氘燈；樣品池支架為兩個(gè)固定式，分別是樣品通道和參比通道；波長(zhǎng)按照設(shè)定模式自動(dòng)查找或掃描；狹縫多數(shù)仍為2nm固定寬度模式,也有1.5nm狹縫寬度的；檢測(cè)器多數(shù)是硅光二極管，但也有少數(shù)用光電倍增管的；光學(xué)性能相對(duì)較高，其中光柵的技術(shù)指標(biāo)尤為重要，較佳的光柵為凹面型，為此無論在分辨率還是在雜散光方面指標(biāo)要優(yōu)于簡(jiǎn)易型儀器；顯示器為液晶式或連接電腦，數(shù)據(jù)處理可由儀器自身具有的或外接計(jì)算機(jī)處理。并有一定的測(cè)量附件。測(cè)量模式：透過率、吸光度、濃度直讀、單光束;單點(diǎn)及掃描均可。適應(yīng)范圍：此類儀器基本可滿足大多實(shí)驗(yàn)室分析需要。價(jià) 格：3～10萬人民幣之間，此類型儀器占分光光度計(jì)的比例最大。
(3)高檔型儀器及特點(diǎn)：
結(jié)構(gòu)：除了中檔儀器的特點(diǎn)外，主要是光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造工藝水平更高了，比如使用了大尺寸的凹面光柵，并且光柵刻槽數(shù)大于1800條/mm;波長(zhǎng)檢測(cè)范圍有的儀器在近紅外區(qū)已經(jīng)超過1100nm，可達(dá)到2600nm;狹縫均為連續(xù)可調(diào)型，以適應(yīng)高分辨率的需要，波長(zhǎng)掃描速度的檔位也增加了，檢測(cè)器均使用高靈敏度的光電倍增管和紅外檢測(cè)器;數(shù)據(jù)處理目前基本是電腦來執(zhí)行;衡量一臺(tái)儀器的另外一個(gè)指標(biāo)是看此儀器是否具有豐富的附屬測(cè)量器件，如偏振附件、積分球附件、反射附件、自動(dòng)進(jìn)樣器附件、色度分析軟件、薄膜附件等等。測(cè)量模式：透過率、吸光度、濃度直讀、反射方式、能量方式，單點(diǎn)、掃描均可;適應(yīng)范圍：科研、光學(xué)產(chǎn)品的檢測(cè)、生化樣品檢測(cè)、復(fù)雜樣品檢測(cè)等。不但可以測(cè)液態(tài)樣品，也可測(cè)固態(tài)樣品。
分光光度法是指應(yīng)用分光光度計(jì)的分析方法，具有靈敏、準(zhǔn)確、快速及選擇性好等特點(diǎn)。
通常所測(cè)樣品溶液濃度下限可達(dá)10-6~10-5mol/L，適用于測(cè)定食品中的微量組分（如肉制品中的亞硫酸鹽、糖果中的二氧化硫等）。
原理
物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收
當(dāng)光束照射到物質(zhì)上時(shí)，光與物質(zhì)發(fā)生相互作用，產(chǎn)生反射、散射、吸收或透射。
若被照射的是均勻溶液，光的散射可以忽略。
溶液顏色的產(chǎn)生
當(dāng)一束白光通過某一有色溶液時(shí)，一些波長(zhǎng)的光被溶液吸收，另一些波長(zhǎng)的光則透過溶液。
透射光或反射光刺激人眼使人感到顏色的存在。
人把自身能感覺到的光定義為可見光。
在可見光區(qū)，不同波長(zhǎng)的光呈現(xiàn)不同的顏色，因此溶液的顏色由透射光的波長(zhǎng)所決定。
透射光與吸收光可組成白光，故稱這兩種光互為補(bǔ)色光，兩種顏色互為補(bǔ)色。
光吸收的本質(zhì)
當(dāng)一束光照射到某物質(zhì)或其溶液時(shí)，組成該物質(zhì)的分子、原子或離子與光子發(fā)生“碰撞”;
光子的能量就轉(zhuǎn)移到分子、原子或離子上，是這些粒子由最低能態(tài)（基態(tài)）躍遷到較高能太（激發(fā)態(tài)），這個(gè)作用稱為物質(zhì)對(duì)光的吸收。
被激發(fā)的粒子約在10-8s后回到基態(tài)，并以熱或熒光等形式釋放出能量。
分子、原子或離子具有不連續(xù)的量子化能級(jí)，僅當(dāng)照射光光子的能量hυ，與被照射物質(zhì)粒子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)能量之差相當(dāng)時(shí)，才能發(fā)生吸收。
不同物質(zhì)微粒由于結(jié)構(gòu)不同而具有不同的量子化能級(jí)，其基態(tài)和激發(fā)態(tài)能量差也不相同。
所以物質(zhì)對(duì)光的吸收具有選擇性。
吸收曲線
吸收曲線，也稱為吸收光譜，描述了物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收能力。
將不同波長(zhǎng)的光透過某一固定濃度和厚度的有色溶液，測(cè)量每一波長(zhǎng)下有色溶液對(duì)光的吸收程度（即吸光度）；
然后以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖，繪制的曲線即為吸收曲線。
不同濃度的同一物質(zhì)，在吸收峰附近的吸光度隨著濃度增加而增大，但最大吸收波長(zhǎng)不變。
若在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，則靈敏度最高。
因此，吸收曲線是分光光度法中選擇測(cè)定波長(zhǎng)的重要依據(jù)。
光吸收基本定律
即朗伯-比爾定律：
當(dāng)一束平行單色光通過液層厚度為b的有色溶液時(shí)，溶質(zhì)吸收了光能，光的強(qiáng)度就要減弱。
溶液的濃度越大，通過的液層厚度越大，入射光越強(qiáng)，則光被吸收的越多，光強(qiáng)度的減弱也越顯著。
該定律是紫外可見分光光度法等各類吸光光度法定量分析的依據(jù)，是由實(shí)驗(yàn)觀察得到的，不僅適用于溶液，也適用于其他均勻非散射的吸光物質(zhì)。
A=lg(I/I0)=εbc
A-吸光度；
I0-入射光強(qiáng)度，cd；
I-透射光強(qiáng)度，cd；
ε-吸光系數(shù)，L/(mol˙cm)；
b-液層厚度（光程長(zhǎng)度），cm；
c-有色溶液的濃度，mol/L。
其物理意義為：
當(dāng)一束平行單色光通過單一均勻、非散射的吸光物質(zhì)溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液濃度和液層厚度的乘積成正比。
式中ε是吸光物質(zhì)在特定波長(zhǎng)和溶劑的情況下的一個(gè)特征常數(shù)，數(shù)值上等于濃度為1mol/L的吸光物質(zhì)在1cm光程中的吸光度。
ε是吸光物質(zhì)吸光能力的量度，ε值越大，方法的靈敏度越高。
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算ε時(shí)，常以被測(cè)物質(zhì)的總濃度代替吸光物質(zhì)的濃度，實(shí)際上時(shí)表觀摩爾吸光系數(shù)。
在多組分體系中，如果各種吸光物質(zhì)之間沒有相互作用，體系的總吸光度等于各組分吸光度之和，即吸光度具有加和性。
透光度T是透射光強(qiáng)度I與入射光強(qiáng)度I0之比，即：
T=I/I0
因此：A=lg(1/T)
背景二氧化鈦（TiO2）因?yàn)槠渥吭降墓獯呋Ч?、化學(xué)穩(wěn)定性、無毒無害、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)成為材料科學(xué)領(lǐng)域 的研究熱點(diǎn)。目前TiO2可應(yīng)用于太陽能存儲(chǔ)與利用、污水處理、空氣凈化等領(lǐng)域，被認(rèn)為是具有發(fā)展前 景的半導(dǎo)體材料。但是由于TiO2比較寬的禁帶寬度 [Eg=(3.0-3.2)eV]，只有少量太陽光中的紫外光（3%-5%）能夠使二氧化鈦激發(fā)，這限制了半導(dǎo)體材料TiO2的實(shí)際應(yīng)用。為了能夠增加其對(duì)可見光的相應(yīng)，人們 不斷通過金屬與非金屬摻雜對(duì)TiO2進(jìn)行了改性研究，降低其帶隙能級(jí)，實(shí)現(xiàn)了可見光激發(fā)。
賽默飛Evolution220紫外可見分光光度計(jì)搭配ISA-220 積分球附件和Insight操作軟件，根據(jù)掃描改性后的二 氧化鈦粉末樣品得到的反射光譜，通過在Insight軟件中進(jìn)行導(dǎo)數(shù)處理和峰識(shí)別，可快速計(jì)算材料的禁帶寬 度，便于科學(xué)研究的進(jìn)行。
方法采用積分球附件收集改性后的二氧化鈦粉末材料的反 射光譜，利用Insight軟件自帶的導(dǎo)數(shù)分析和峰識(shí)別功 能，求出最大波長(zhǎng)λmax，帶入下列公式即可計(jì)算出 禁帶寬度值Eg。
Eg=hc/λmax其中h=4.13567 x10-15 eV?s , c=3x1017 nm/s利用Insight數(shù)據(jù)處理功能對(duì)譜圖求導(dǎo)，得到導(dǎo)數(shù)譜圖。
使用Insight軟件自帶的峰選取功能求出最大吸收波長(zhǎng)。
將識(shí)別出的最大吸收波長(zhǎng)502.9nm代入公式Eg=hc/λmax中 進(jìn)行計(jì)算，其中h=4.13567 x10-15 eV?s , c=3x1017 nm/s, 得 出Eg=2.47 eV。Eg變小，吸收邊緣向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，光學(xué)帶寬發(fā)生紅移。
結(jié)論：
使用Thermo Scienti?c Evolution220紫外可見分光光度計(jì)搭配 ISA-220積分球附件和Insight操作軟件，可用于半導(dǎo)體材料性 能研究，快速測(cè)試樣品的禁帶寬度。
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