紫外可見分光光度法測物質(zhì)吸收和透過光譜
一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />a) 了解和掌握紫外可見分光光度計的原理、結(jié)構(gòu)和使用方法
b) 物質(zhì)的吸收光譜、透射光譜和反射光譜的表征方法
c) 利用紫外可見分光光度計測量半導(dǎo)體禁帶寬度的原理及方法
實(shí)驗(yàn)原理:
d) 紫外可見分光光度計基本工作原理是當(dāng)一定頻率的紫外-可見光照射物質(zhì)時,電子在不同能級之間發(fā)生躍遷,從而有選擇地吸收激發(fā)光。隨波長而變化的光譜,反映了試樣的特征。測量光譜可以對物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。紫外-可見分光光度計由光源、單色儀、樣品架、檢測器、計算機(jī)數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)組成?;跍y量材料的透過和反射光譜,獲得材料對紫外-可見光的吸收性能,從而進(jìn)行材料的檢測、研究和開發(fā)。它可以對多種材料進(jìn)行分析,無論是透明、非透明、塊狀、薄膜還是粉末都可以方便地測量。
e) 利用紫外可見分光光度計可以測試半導(dǎo)體或絕緣體材料的禁帶寬度Eg。當(dāng)光子的能量接近材料的帶隙寬度時,損失受材料的本征吸收控制,吸收系數(shù) ,薄膜樣品厚度和透過率(T)之間滿足:
在本征吸收以上,吸收系數(shù) 與入射光子能量的關(guān)系可以表示為
二、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
a) 由Cu2O薄膜透射光譜測禁帶寬度
i. 原始數(shù)據(jù):
ii. 曲線圖像
iii. 得到截距 Eg
畫圖并擬合曲線后,可得到Eg=3.0596 ev,這與預(yù)期數(shù)值符合較好。
b) 由TiO2粉末反射光譜獲得禁帶寬度
i. 原始數(shù)據(jù):
ii. 曲線圖像:
iii. 得到截距:
畫圖并擬合曲線后,可得到Eg=3.0404 ev,這與預(yù)期數(shù)值符合較好。
c) 選作實(shí)驗(yàn):利用UV3010測試MB(亞甲基藍(lán))溶液的濃度。
由Lambert-Beer定律可推出, lg T=K*C*L , A=K*C*L,K—物質(zhì)吸收系數(shù),單位(1/gcm),C—溶液濃度,A—吸光度,單位是Ab,L—溶液的光徑度(比色皿的厚度)。由以上公式可知,對于一定的光徑L和任一(K一定)光吸收性物質(zhì),吸光度A為濃度C的單值(線性)函數(shù)。對C的測試直接歸結(jié)于對A的測試。
實(shí)驗(yàn)中,以去離子水作為基底,測出10mg/L的MB(亞甲基藍(lán))溶液的為參考液的吸收曲線mb1。并測出未知濃度溶液mb2的吸收曲線。讀出吸收峰處的吸收度Abs,即可求出Cx
10mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液峰值:
待測溶液 Sample_1 樣品峰值:
故得到樣品1溶液的濃度為: mg/L
待測溶液 Sample_2 樣品峰值:
故得到樣品1溶液的濃度為:mg/L
三、 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
通過這次實(shí)驗(yàn),我們學(xué)會了紫外可見分光光度計的基本使用,通過測量材料的透射譜或反射譜得到材料對于紫外-可見光的吸收信息,從而計算出相應(yīng)的禁帶寬度Eg。在選做實(shí)驗(yàn)中,通過測量溶液的吸收度Abs曲線,根據(jù) Lambert-Beer定律推出在一定條件下溶液的濃度只與吸收度成正比關(guān)系,選擇曲線上峰值出的吸收度值便可換算出相對的溶液濃度值。然而利用這種方法測量主要針對有色溶液,對于無色溶液對于無色溶液,可以根據(jù)溶液的組分選擇適當(dāng)?shù)娘@色劑,要求加入顯色劑后溶液的顏色深淺和濃度相關(guān),即可繼續(xù)測量。
關(guān)鍵詞: 透過光譜;紫外可見分光光度法;美析儀器;uv-1100
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。