紫外吸收分析方法
formation of UV
1.概述
紫外－可见吸收光谱：分子价电子能级跃迁。
波长范围：100-800 nm.
(1) 远紫外光区: 100-200nm
(2) 近紫外光区: 200-400nm
(3)可见光区:400-800nm
可用于结构鉴定和定量分析。e
1 2
4
电子跃迁的同时，伴随着振
s*
HC O
s
Hp
n
p*
K
R
E
E,B
n
p
分子轨道理论：成键轨道—反键轨道。
s
当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反 键轨道)跃迁。主要有四种跃迁所需能量Δ Ε 大小顺序为：
n→π ＊ < π →π ＊ < n→σ ＊ < σ →σ ＊
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2 σ→σ＊跃迁
所需能量最大；σ 电子只有吸收远紫外光的能量才能发
-OR 30(nm)
-Cl 5(nm)
CH3 5(nm)
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（2）共轭烯烃中的 p → p*
具有共轭双键的化合物，相间的p 键与p 键相互作用，生 成大p 键。由于大p 键各能级的距离较近电子容易激发， 所以吸收峰的波长就增加，生色作用加强发生深色移动。
K带——共轭非封闭体系的p p* 跃迁产生的吸收带。
（6）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比，定 量分析的依据。
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二、有机物吸收光谱与电子跃迁
ultraviolet spectrometry of organic compounds
1．紫外—可见吸收光谱
有机化合物的紫外—可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果：
σ 电子、π 电子、n电子。
共轭烯烃（不多于四个双键）p p*跃迁吸收峰位置可由伍德
沃德——菲泽 规则估算。 max= 基+nii 基-----是由非环或六环共轭二烯母体决定的基准值； 无环、非稠环二烯母体： 基=217 nm
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异环（稠环）二烯母体：
基=214 nm
同环（非稠环或稠环）二烯母体：
动转动能级的跃迁;带状光谱。
3
250 300 350
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λ 400nm
2.物质对光的选择性吸收及吸收曲线
M + h → M *
M +热
基态
激发态
M + 荧光或磷光
E1 （△E） E2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
E = E2 - E1 = h 量子化 ；选择性吸收
吸收曲线与最大吸收波
长 max
用不同波长的单色光 照射，测吸光度;
子)均呈现n→σ * 跃迁（生色团、助色团、红移、蓝移）。
化合物 H2O
CH3OH CH3CL
CH3I CH3NH2
max（nm） 167 184 173 258 215
emax 1480 150 200 365 600
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4 π→π＊跃迁
所需能量较小，吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近 紫外区，ε max一般在104L·mol－1·cm－1以上，属于强吸收。 （1） 不饱和烃π →π *跃迁
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对吸收曲线的说明：
①同一种物质对不同波长光的吸光度 不同。吸光度最大处对应的波长称为最 大吸收波长λ max ②不同浓度的同一种物质，其吸收曲 线形状相似λ max不变。而对于不同物质， 它们的吸收曲线形状和λ max则不同。
③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的 依据之一。
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对吸收曲线的说明：
④不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在λ max处吸光度A 的差异最大。此特性可作为
物质定量分析的依据。 ⑤在λ max处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定 最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要 依据。
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3.电子跃迁与分子吸收光谱
乙烯π →π *跃迁的λ max为171nm，ε max为: 1×104
L·mol-1·cm－1。 K带——共轭非封闭体系的p p* 跃迁
C=C
H c
H
发色基团， 但 p p*200nm。
H
c
max=171nm
H 助色基团取代 n p*发生红移。
取代基 -SR 红移距离 45(nm)
-NR2 40(nm)
基=253 nm
niI : 由双键上取代基种类和个数决定的校正项
(1)每增加一个共轭双键 +30
(2)环外双键
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说明：
（4）吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的 能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是物质定性 的依据；
（5）吸收谱带的强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关， 也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的摩
尔吸光系数ε max也作为定性的依据。不同物质的λ max有时 可能相同，但ε max不一定相同；
生跃迁；
饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区；
吸收波长λ <200 nm；
例：甲烷的λ max为125nm , 乙烷λ max为135nm。
只能被真空紫外分光光度计检测到；
s*
作为溶剂使用；
p*
E K
R
E,B
n
p
s
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3 n→σ＊跃迁
所需能量较大。 吸收波长为150～250nm，大部分在远紫外区，近紫外区 仍不易观察到。 含非键电子的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原
ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
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能级跃迁
电子能级间跃 迁的同时，总伴 随有振动和转动 能级间的跃迁。 即电子光谱中总 包含有振动能级 和转动能级间跃 迁产生的若干谱 线而呈现宽谱带 。
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说明：
（1） 转动能级间的能量差Δ Ε r：0.005～0.050eV，跃迁
产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱； （2） 振动能级的能量差Δ Ε v约为：0.05～１eV，跃迁产 生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱； （3） 电子能级的能量差Δ Ε e较大1～20eV。电子跃迁产生 的吸收光谱在紫外—可见光区，紫外—可见光谱或分子的电 子光谱；
物质分子内部三种运动形式： （1）电子相对于原子核的运动； （2）原子核在其平衡位置附近的相对振动； （3）分子本身绕其重心的转动。 分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级 三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。 分子的内能：电子能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er 即: E＝Ee+Ev+Er
紫外吸收光谱法名词解释
紫外吸收光谱法名词解释
紫外吸收光谱法是一种分析化学技术，通过测量样品在紫外光波
长范围内对光的吸收程度来确定其物质成分。
在紫外光谱法中，使用
紫外可见光谱仪或分光光度计测量样品溶液或气体在紫外光波长范围
内的吸收光强。
紫外吸收光谱法的原理是，当紫外光照射到物质样品时，部分光
会被物质吸收，而其余光会通过或反射。
吸收的光的数量与物质的浓
度成正比，因此可以利用吸收光的强度来推断物质的浓度。
通过测量
不同波长下的吸收光强，可以绘制出物质的吸收光谱图，帮助确定物
质的成分。
紫外吸收光谱法广泛应用于许多领域，包括生物化学、药物分析、环境监测和食品安全等。
在生物化学中，紫外吸收光谱法常用于测量
核酸、蛋白质和酶的浓度。
在药物分析中，紫外吸收光谱法可用于药
物纯度和含量的检测。
在环境监测中，可以利用紫外吸收光谱法测量
水中污染物的含量。
在食品安全方面，紫外吸收光谱法可用于检测食
品中的添加剂和农药残留。
总之，紫外吸收光谱法是一种常用的分析技术，可以用于快速、准确地分析物质的成分和浓度。
它具有灵敏度高、无损伤性、操作简便等优点，广泛应用于各个领域的科学研究和工业生产中。
紫外吸收法实验报告
一、实验目的1. 掌握紫外吸收法的基本原理和操作步骤。
2. 学习使用紫外-可见分光光度计进行蛋白质浓度的测定。
3. 通过实验验证紫外吸收法测定蛋白质含量的准确性。
二、实验原理紫外吸收法是一种基于物质分子对紫外光的吸收特性进行定量分析的方法。
蛋白质分子中含有酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸等芳香族氨基酸，这些氨基酸的苯环结构中含有共轭双键，使其在280nm波长处具有特征性吸收峰。
在一定浓度范围内，蛋白质溶液的吸光度与其浓度呈线性关系。
因此，通过测定蛋白质溶液在280nm波长处的吸光度，可以计算出蛋白质的浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：紫外-可见分光光度计、移液器、试管、石英比色皿等。
2. 试剂：蛋白质标准品、不同浓度的蛋白质溶液、空白溶液（通常为溶剂）、缓冲液等。
四、实验步骤1. 标准曲线的制作：1.1 取7支试管，编号后按下表依次加入标准蛋白溶液和氢氧化钠溶液。
1.2 加毕，搅匀，选用石英比色皿，用紫外分光光度计测定A280。
1.3 以每管标准蛋白毫克数为横坐标，对应的吸光度A280为纵坐标，绘制标准曲线。
2. 样品测定：2.1 取一支试管，加入一定量的待测蛋白质溶液，加入氢氧化钠溶液，混匀。
2.2 选用石英比色皿，用紫外分光光度计测定A280。
2.3 根据标准曲线，从横坐标上找到对应的吸光度A280，计算出待测蛋白质的浓度。
五、实验结果与分析1. 标准曲线：绘制标准曲线后，发现蛋白质浓度与吸光度A280呈线性关系，相关系数R²大于0.99，说明该方法具有较高的准确性。
2. 样品测定：根据标准曲线，计算出待测蛋白质的浓度为x mg/mL。
六、实验讨论1. 实验过程中，要注意溶液的pH值，最好与标准曲线制定时的pH值一致，以减少pH对紫外吸收的影响。
2. 实验过程中，要注意避免样品中嘌呤、嘧啶等吸收紫外光的物质对蛋白质浓度测定的干扰。
可以通过查校正表，再进行计算的方法，加以适当的校正。
3. 实验结果表明，紫外吸收法测定蛋白质含量的方法简便、灵敏、快速，不消耗样品，适用于测定与标准蛋白质氨基酸组成相似的蛋白质。
紫外线吸收检测法评估样品浓度或含量步骤及注意事项
紫外线吸收检测法评估样品浓度或含量步骤及注意事项通过紫外线吸收检测评估样品的浓度或含量，需要遵循一定的步骤，同时考虑到各种可能影响结果的因素。
以下是具体的方法：1.制备样品溶液：精确称取一定量的样品，将其溶解在适当的溶剂中，制备成样品溶液。
常用的溶剂包括甲醇、乙醇、乙醚等。
2.调整测试仪器：根据目标测试波长调整紫外吸收测试仪器。
待仪器稳定后，将样品溶液注入仪器中，并调整好仪器的波长、检测时间等参数。
3.进行吸收测试：启动测试仪器，照射样品溶液，并观察波峰的出现情况。
测试开始后，根据仪器显示的数据，计算样品中目标有机化合物的吸光度。
4.绘制标准曲线：如果采用标准曲线法，需要制备一系列不同浓度的标准溶液，并测量它们的吸光度。
将这些浓度与相应的吸光度值绘制成标准曲线。
如果采用内标法或差减法，此步骤可省略。
5.计算样品浓度或含量：根据样品的吸光度，如果采用标准曲线法，可以直接从标准曲线上读取对应的浓度值。
如果采用内标法，需要根据内标物质的吸光度和浓度计算出待测样品的物质含量。
如果采用差减法，则通过两次测定的吸光度差值计算出待测物质的含量。
6.数据处理和结果分析：收集所有测试数据，包括样品的吸光度、标准曲线的数据等。
对这些数据进行分析和处理，以确认样品中目标有机化合物的浓度或含量。
具体的处理和分析方法可能包括构建标准曲线、进行拟合计算、计算样品与标准曲线之间的差异等。
7.考虑不确定因素：在分析过程中，需要考虑到各种不确定因素，如设备校准准确性、样品处理误差、环境条件影响、操作人员技能等。
这些因素都可能对最终的测量结果产生影响，因此需要在分析和报告中加以考虑。
8.结果报告和结论：将测试结果以图表、数据等形式呈现，并解释测试结果的含义。
比较样品的浓度或含量与预期值或参考值，以评估样品的质量或纯度。
给出结论，并指出可能存在的误差和不确定因素。
需要注意的是，紫外线吸收检测的精度受到多种因素的影响，因此在整个过程中需要严格控制各种实验条件，以确保结果的准确性和可靠性。
药物分析中的紫外可见吸收光谱法
药物分析中的紫外可见吸收光谱法紫外可见吸收光谱法在药物分析中的应用引言：药物分析是研究药物性质和质量的一项重要领域，其中紫外可见吸收光谱法被广泛应用于药物的定性和定量分析。
本文将就药物分析中紫外可见吸收光谱法的原理、仪器设备以及应用案例进行探讨。
一、原理紫外可见吸收光谱法是一种通过测量物质在紫外和可见光波段对电磁辐射的吸收来鉴定和定量分析物质的方法。
其基本原理是根据分子在特定波长的电磁辐射下，电子跃迁从基态到激发态，吸收特定波长的光能，并呈现出吸收峰。
二、仪器设备紫外可见吸收光谱法需要使用紫外可见分光光度计进行分析。
该仪器主要由光源、单色器、试样室、光电倍增管和计算机系统等组成。
光源提供紫外和可见光波段的光线，单色器用于选择特定波长的光线，试样室中放置待测样品，光电倍增管转化光信号为电信号，计算机系统用于数据处理和谱图显示等功能。
三、应用案例1. 药物质量控制紫外可见吸收光谱法可用于药物的定量分析和质量控制。
通过建立药物与特定波长光的吸收关系，可以快速准确地确定药物中特定成分的含量。
例如，对某种药物中有效成分含量进行测定，可以根据其在特定波长处的吸光度与含量之间的线性关系来计算出含量。
2. 药效研究紫外可见吸收光谱法还可用于药效研究中。
通过测量药物在不同波长下的吸光度，可以得到药物的吸收光谱。
根据吸收峰的强度和位置可以判断药物的溶解度、稳定性以及药物与其他物质的相互作用等信息，从而为药效研究提供依据。
3. 药物相互作用研究紫外可见吸收光谱法还可用于研究药物与其他物质之间的相互作用。
例如，通过测量药物与药剂、辅料以及体内代谢产物等物质之间的吸光度变化，可以分析药物在配方中的相互作用情况，为合理选用药剂和优化配方提供依据。
4. 药物稳定性研究药物在贮存和使用过程中会受到光线、温度、湿度等因素的影响，从而导致药物的质量变化。
紫外可见吸收光谱法可用于药物稳定性研究，通过测量药物在不同条件下的吸光度变化，可以评估药物的稳定性，从而为药物的储存和使用提供依据。
紫外可见分光光度法吸收系数法
紫外可见分光光度法吸收系数法
紫外可见分光光度法和吸收系数法作为经典的光谱分析方法，在生命科学、化学和环境领域都有广泛的应用。
本文将对这两种方法进行简述。
紫外可见分光光度法（UV-Vis）是一种通过物质在紫外可见区域的吸收来分析其化学成分的方法。
在UV-Vis分析中，样品先置于光束中，然后辐射能量的波长随时间逐步增加直至最大值。
这一循环过程在暗室的平板玻璃上进行，通过探测器对样品产生的光线的强度进行分析。
UV-Vis的最大优点是其快速性和便携性，而且很多通过这种方法获得的数据都可以直接与实验室实测配合，使其越来越受到欢迎。
二、吸收系数法
吸收系数法，又叫比色法，是一种通过测量溶液吸收光线的能力来确定溶液中某种物质的浓度的方法。
在比色法中，样品经过标准化处理后，其灰度值将会与标准样品尺度的灰度值相匹配，这个比率即是吸收系数。
吸收系数一般用于生命科学、环境保护和化学等领域的实验定量测量。
这里有一个简单的公式：A = Ecl，其中A是吸收系数，E是分子的分子密度，c是溶质的浓度，而l是光程长度。
吸收系数法是一种广泛应用的实验方法，它通过测量物质或化合物在某个波长范围内的吸收率，可以得到准确可靠的测量结果。
紫外可见吸收光谱分析法
2020/10/25
（3）n →π＊跃迁
由n电子从非键轨道向π*反键轨道的跃迁(R 带)，基团中 既有π电子，也有n电子，可以发生这类跃迁。如:
C=O, N=N, N=O, C=S
-OH、-OR、 -NH2、 -NR2、 -SH、 -SR、 -Cl、-Br
D. 蓝移
是指一些基团与某些生色团(C=O)连接后，使生色团的吸 收带向短波移动，这种效应成为蓝移，该基团称为蓝移基团 ：
-CH3、-CH2CH3、 -O-COCH3
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E. 增色效应
最大吸收带的 εmax 增加时称为增色效应。 F. 减色效应
B. 助色团
是指分子中的一些带有非成键电子对的基团。本身在紫 外-可见光区不产生吸收，但是当它与生色团连接后，使生 色团的吸收带向长波移动，且吸收强度增大。
-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I
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C. 红移
是指一些带有非成键电子对的基团与生色团连接后，使 生色团的吸收带向长波移动，这种效应成为红移，该基团 称为红移基团：
特点: (a). 与组成π键的杂原子有关,杂原子的电负性越强，
λmax 越小; (b). n →π* 跃迁所需能量最小，大部分吸收在
200 ~ 700 nm； (c). n →π* 跃迁的几率比较小，所以摩尔吸光系数比较
小 ，一般~ 102。
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(4) π→π* 跃迁
是π电子从成键π轨道向反键π*轨道的跃迁，含有π电子 基团的不饱和有机化合物，都会发生π→π*跃迁。如含有 碳碳双键、碳碳叁键的化合物。吸收一般在200 nm附近。
紫外差分吸收法
紫外差分吸收法
紫外差分吸收法（Ultraviolet Difference Absorption Spectroscopy）是一种分析化学技术，用于测量物质在紫外光区域的吸收特性。
该方法常用于分析溶液中的物质浓度或反应动力学研究。
紫外差分吸收法的基本原理是通过比较两个或多个样品在相同的紫外光（通常在200-400纳米波长范围）照射下的吸收差异。
通常，其中一个样品作为基准样品，其他样品与之对比。
具体操作步骤如下：
1.准备样品：将所需测定的样品制备成溶液，并与基准样品进行
对比。
2.设置仪器参数：将紫外可见分光光度计或分光光度计设置为所
需的波长范围，并调节光强和其他参数。
3.扫描测试：将基准样品和其他样品分别放入光池，并通过光束
将紫外光照射到溶液中。
仪器将测量吸收光强差异并记录数据。
4.分析数据：通过计算差分吸光度（差分光强）来获得样品之间
的差异。
这可以通过减去基准样品的吸光度值来实现。
紫外差分吸收法可以用于许多应用，例如测定溶液中物质的浓度、了解反应动力学的变化、监测化学反应过程中的物质转化等。
它通常具有灵敏度高、选择性强、操作简便等优点，因此在化学分析和研究中被广泛使用。
紫外光吸收法
紫外吸收光谱法
紫外吸收光谱法]是通过研究物质分子对紫外光的吸收情况进行定性、定量和结构分析的一种常用光谱分析方法。
利用紫外吸收光谱进行定量分析的由来已久，公元60年古希腊已知道利用五味子浸液来估计醋中铁的含量。
这一古老的方法由于最初是运用人的眼睛来进行检测，所以叫比色法。
此法所用仪器为紫外吸收分光光度计或紫外-可见吸收分光光度计。
光源发出的紫外光经光栅或棱镜分光后，分别通过样品溶液及参比溶液，再投射到光电倍增管上，经光电转换并放大后，由绘制的紫外吸收光谱可对物质进行定性分析。
由于紫外线能量较高，故紫外吸收光谱法灵敏度较高；同时，本法对不饱和烯烃、芳烃、多环及杂环化合物具有较好的选择性，故一般用于这些类别化合物的分析及相关污染物的监测。
如，水和废水统一检测分析法中，紫外分光光度法测定矿物油、硝酸盐氮；以可变波长紫外检测器作为检测器的高压液相色谱法测多环芳烃等。
紫外吸收光谱分析法
23:16:31
21/94
显示器 吸光度与光程的关系 A = abc
0.00 0.10
检测器
参 比
光源
b
0.20
2b
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22/94
吸光度与浓度的关系 A = abc
显示器
0.00
检测器
光源
参 比
0.10
c
0.20
2c
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23/94
吸光度与波长的关系 A = abc
显示器
光学光谱区
远紫外 近紫外 可见 近红外 中红外
（真空紫外）
远红外
10nm~200nm 200nm 380nm 780 nm
2.5 m
50 m
~380nm ~ 780nm ~ 2.5 m ~ 50 m ~300 m
23:16:31
11/94
物质对光的吸收与发射
物质分子内部3 种运动形式及其对应能级：
23:16:31
17/94
朗伯-比尔定律
A=lg(I0/It)=kbc
意义: 当一束平行单色光通过均匀、透明的吸光介质时，
其吸光度与吸光质点的浓度和吸收层厚度的乘积成正比.
23:16:31
18/94
透光率(透射比）T（Transmittance）
T = It I0
I0 入射光
吸光度A (Absorbance）
23:16:32
31/94
3.电子跃迁与分子吸收光谱
物质分子内部三种运动形式： （1）电子相对于原子核的运动； （2）原子核在其平衡位置附近的相对振动； （3）分子本身绕其重心的转动。
分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级 三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。 分子的内能：电子能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er
第三章 紫外吸收光谱分析
b. 滤光片单色器
组成:
性能： 吸收滤片 光谱通带宽度（nm） 20-30 透 过 率（T% ） 5-20%
准直镜
入口狭缝、 滤光片、出口狭缝
干涉滤光片 10-15 40-60%
狭缝
c. 棱镜和光栅单色器 光谱通带宽度 少于 1nm 组成: 狭缝、色散元件、准直元件（ 透镜 、反射镜 ）
棱镜和光栅单色器比较
空紫外分光光度计，故在实际应用中受到一定的限制。
我们通常所说的紫外-可见分光光度法，实际上是指近非 真空紫外、可见分光光度法（200 ~ 800 nm）。
3.2 化合物紫外—可见光谱的产生
在紫外和可见光谱区范围内，有机化合物的吸收带主要由五种分
子轨道间的下述四种跃迁：σ→σ*、π → π*、n →σ *、n →π *及电荷
分子能级的能量间隔各异，因此不
同物质将选择性地吸收不同波长或
能量的外来辐射，这是UV-Vis定性 分析的基础。
苯蒸气的吸收曲线
2. 紫外-可见光谱的仪器原理
2.1. 紫外吸收仪器原理图
以下分别是单光束、双光束分光光度计的示意图以及仪器照片
2.2 仪器部件介绍
0.575
光源
单色器
检测器
显示 器
吸收池
吸收带：通常，分子是处在基态振动能级上。当用紫 外、可见光照射分子时，电子可以从基态激发到激发态的 任一电子能级上。因此，电子能级跃迁产生的吸收光谱， 包括了大量谱线，并由于这些谱线的重叠而成为连续的吸 收带，这就是为什么分子的紫外-可见光物质结构不同或者说其
E. 信号指示系统 它的作用是放大信号并以适当方式指示或记录下来。 常用的信号指示装置有直读检流计、电位调节指零装置 以及数字显示或自动记录装置等。很多型号的分光光度 计装配有微处理机，一方面可对分光光度计进行操作控 制，另一方面可进行数据处理。 总 结 ：