光通量与照度的关系吸光度与透光率的关系

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【关系】光通量与照度的关系吸光度与透光率的关系

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【关键字】关系光通量与照度的关系-吸光度与透光率的关系光通量与光功率之关系光通量的单位。

发光强度为1坎德拉(cd)的点光源,在单位立体角内发出的光通量为“1流明”。

英文缩写(lm)。

所谓的流明简单来说,就是指蜡烛一烛光在一公尺以外的所显现出的亮度.一个普通40瓦的白炽灯泡,其发光效率大约是每瓦10流明,因此可以发出400流明的光. 40瓦的白炽灯220伏时,光通量为340流明。

光通量是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力,单位是流明,也叫明亮度。

投影仪表示光通量的单位是ansi流明,ansi流明是美国国家标准化协会制定的测量投影仪光通量的标准,它测量屏幕”田”字形九个交叉点上的各点照度,乘以面积,再求九点的平均值,即为该投影仪的ansi流明。

流明值越高表示越亮,明亮度越高则在投影时就不需要关灯。

ansi为american national standards institute的缩写。

详细介绍同样,这个量是对光源而言,是描述光源发光总量的大小的,与光功率等价。

光源的光通量越大,则发出的光线越多。

对于各向同性的光,则 f = 4πi。

也就是说,若光源的i为1cd,则总光通量为4π = lm。

与力学的单位比较,光通量相当于压力,而发光强度相当于压强。

要想被照射点看起来更亮,我们不仅要提高光通量,而且要增大会聚的手段,实际上就是减少面积,这样才能得到更大的强度。

要知道,光通量也是人为量,对于其它动物可能就不一样的,更不是完全自然的东西,因为这种定义完全是根据人眼对光的响应而来的。

人眼对不同颜色的光的感觉是不同的,此感觉决定了光通量与光功率的换算关系。

对于人眼最敏感的555nm的黄绿光,1w = 683 lm,也就是说,1w的功率全部转换成波长为555nm的光,为683流明。

这个是最大的光转换效率,也是定标值,因为人眼对555nm 的光最敏感。

对于其它颜色的光,比如650nm的红色,1w的光仅相当于73流明,这是因为人眼对红光不敏感的原因。

光通量(lm)发光强度(cd)照度单位(lux)之间的关系

光通量(lm)发光强度(cd)照度单位(lux)之间的关系

光通量(lm)发光强度(cd)照度单位(lux)之间的关系光通量(lm)由于人眼对不同波长的电磁波具有不同的灵敏度,我们不能直接用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量,必须采用以人眼对光的感觉量为基准的单位----光通量来衡量。

光通量的用符号Φ表示,单位为流明(lm)。

发光强度(cd)以上谈到的光通量是说明某一光源向四周空间发射出的总光能量。

不同光源发出的光通量在空间的分布是不同的。

例如悬吊在桌面上空的一盏100W白炽灯,它发出1250lm光通量。

但用不用灯罩,投射到桌面的光线就不一样。

加了灯罩后,灯罩将往上的光向下反射,使向下的光通量增加,因此我们就感到桌面上亮了一些。

发光强度的单位为坎德拉,符号为cd,它表示光源在某球面度立体角(该物体表面对点光源形成的角)内发射出1lm的光通量。

1cd=1lm/1sr (sr-----立体角的球面度单位),40W白炽灯正下方具有约30cd的发光强度。

而在它的上方,由于有灯头和灯座的遮挡,在这方向上没有光射出,故此方向的发光强度为零。

如加上一个不透明的搪瓷伞型罩,向上的光通量除少量被吸收外,都被灯罩朝下面反射,因此向下的光通量增加,而灯罩下方立体角未变,故光通量的空间密度加大,发光强度由30cd增加到73cd。

照度单位(lux)照度是反映光照强度的一种单位,其物理意义是照射到单位面积上的光通量,照度的单位是每平方米的流明(Lm)数,也叫做勒克斯(Lux),即:1Lux=1Lm/m2关系:1lux=1lm/平方米=1cd×sr/平方米为了对照度的量有一个感性的认识,下面举一例进行计算,一只100W的白炽灯,其发出的总光通量约为1200Lm,若假定该光通量均匀地分布在一半球面上,则距该光源1m和5m处的光照度值可分别按下列步骤求得:半径为1m的半球面积为2π×1=6.28 m2,距光源1m处的光照度值为:1200Lm/6.28 m2=191Lux。

光通量与照度的关系完整版

光通量与照度的关系完整版

光通量与照度的关系集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]光通量(lm)由于人眼对不同波长的电磁波具有不同的灵敏度,我们不能直接用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量,必须采用以人眼对光的感觉量为基准的单位----光通量来衡量。

光通量的用符号Φ表示,单位为流明(lm)。

照度单位(lux)照度是反映光照强度的一种单位,其物理意义是照射到单位面积上的光通量,照度的单位是每平方米的流明(Lm)数,也叫做勒克斯(Lux),即:1Lux=1Lm/m2关系:1lux=1lm/平方米=1cd ×sr/平方米换算关系光通量。

用Φ表示,单位为流明(Lm)。

照度,用E表示,单位勒克司(Lx)E=Φ/SΦ-光通量(Lm)S-受照面积(㎡)1勒克斯=1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的照度1流明=发光强度为1坎德拉的点光源,在单位立体角内发射的光通量1勒克斯=发光强度为1坎德拉的点光源在半径为1米的球面上产生的光照度什么是坎德拉(Candela,cd)在每平方米101325牛顿的标准大气压下,面积等于1/60平方厘米的绝对“黑体”(即能够吸收全部外来光线而毫无反射的理想物体),在纯铂(Pt)凝固温度(约2042K或1769℃)时,沿垂直方向的发光强度为1坎德拉(Candela,简写cd)。

什么是流明(Lumen,lm)发光强度为1坎德拉的点光源在单位立体角(1球面度)内发出的光通量为1流明(Lumen,简写lm)。

什么是照度勒克斯(Lux,lx)光照度可用照度计直接测量。

光照度的单位是勒克斯,是英文Lux的音译,也可写为lx。

被光均匀照射的物体,在1平方米面积上得到的光通量是1流明时,它的照度是1勒克斯(Lux,简写lx)。

注:一般情况下,同类型的灯的功率越高,光通量也越大。

各种类型灯的光通量参见说明书。

同一场所光通亮高的光源照度必然是高的,但光通量与照度没有必然的联系。

光通量、发光强度、照度、亮度、色温等概念

光通量、发光强度、照度、亮度、色温等概念

光通量、发光强度、照度、亮度、色温等概念0、前言光是一种人类眼睛可以见的电磁波(可见光谱),它只是电磁波谱上的一段频谱(波长为380-780nm)。

光是由一种称为光子的基本粒子组成,具有粒子性与波动性,或称为波粒二象性。

衡量灯具发出的光的主要参数有色温、照度、亮度、光通量、显色性、发光效率和发光强度。

光度学与光相关的常用量有4个:光通量、发光强度、照度、亮度。

这4个量尽管是相关的,但为不同的,不能相混。

正像压力、重力、压强、质量是不同的物理量一样。

评价LED质量还有另外3个直指标:显色性、色温和光效。

1、光通量(F,Flux),单位流明(lm)。

(是光源的固有属性,是单位时间光源辐射的总能量,即光功率)定义:光源在单位时间发射出的光量称为光源的发光通量解释:同样,这个量是对光源而言,是描述光源发光总量的大小的,与光功率等价。

光源的光通量越大,则发出的光线越多对于各向同性的光(即光源的光线向四面八方以相同的密度发射),则 F = 4πI。

也就是说,若光源的I为1cd,则总光通量为4π=12.56 lm。

与力学的单位比较,光通量相当于压力,而发光强度相当于压强。

要想被照射点看起来更亮,我们不仅要提高光通量,而且要增大会聚的手段,实际上就是减少面积,这样才能得到更大的强度。

要知道,光通量也是人为量,对于其它动物可能就不一样的,更不是完全自然的东西,因为这种定义完全是根据人眼对光的响应而来的。

2、发光强度(I,Intensity),单位坎德拉(cd)。

(是点光源的固有属性,表征光线的汇聚能力)定义:光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度),表示光源在某球面度立体角(该物体表面对点光源形成的角)发射出1lm的光通量。

1cd=1lm/1sr (sr-----立体角的球面度单位)。

1cd定义:在每平方米101325牛顿的标准大气压下,面积等于1/60平方厘米的绝对“黑体”(即能够吸收全部外来光线而毫无反射的理想物体),在纯铂(Pt)凝固温度(约2042K 或1769℃)时,沿垂直方向的发光强度为1 坎德拉(Candela,简写cd)。

LED灯光通量 照度20170208

LED灯光通量 照度20170208

LED灯光通量和照度黄迎春(2017年2月8日)一、光通量、光照度1、光通量简单说就是单位时间内可见光的数量,可以用仪器进行测量,单位是流明(用英文符号lm 表示)。

不同波长的光,人眼能感受到的强弱各不相同,因为人眼对亮度的敏感程度与颜色有关,这里不详述。

下面以日光色(色温6500K)的可见光为例说明光通量。

2、光照度光照度简称照度(用英文符号Εv表示),是投射在单位面积上的光通量,即流明/平方米(lm/m2),单位是勒克斯(用英文符号lx表示)。

什么光强度、亮度等专业术语对于普通人来说可以简单理解为就是照度。

光通量越大、同一面积内的照度就越大、亮度越高。

3、色温色温与温度和颜色都有关,颜色偏红、偏黄色温低,颜色偏白、偏蓝色温高。

色温:以绝对温度(K=℃+273.15)K来表示,将一黑体加热,温度升到一定程度,黑体的颜色逐渐由深红→浅红→橙红→黄→黄白→白→蓝白→蓝变化。

当某光源与黑体的颜色相同时,我们将黑体当时的绝对温度称为该光源的色温。

如:当黑体加热呈现深红时温度约为550℃,即色温为823K。

打铁的人可以根据铁块的颜色差异判断铁块的温度,600度的时候铁是呈暗红色;800度的时候铁是呈橙红色;900度以上的时候铁是呈橙黄色至亮黄色。

炼钢的人可以根据钢水的颜色判断钢炉中温度,打戒指融化黄金的火焰喷射器,火焰偏红、温度相对低,火焰偏白温度相对高,火焰偏蓝温度更高。

早晨的红太阳色温在3000K以下,夏日艳阳高照色温大约6500K,蔚蓝的天空色温在16000K以上,人眼最敏感的色温是6500K左右,见下图:色温就是色调。

4、显色指数光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色的逼真程度,用显色指数ra表示。

如很多马路上安装的高压钠灯,灯光呈黄色,如果穿蓝色衣服,在橘黄色的路灯下,蓝色就不明显,说明钠灯的显色性不好,高压钠灯色温1800K左右,显色指数20-30。

国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100。

光通量 发光强度 照度 亮度

光通量 发光强度 照度 亮度

光通量、发光强度、照度和亮度是光学物理学中的重要概念,它们分别用来描述光的总量、单个光源的强度、光在特定区域的分布以及人眼感知到的光的亮暗程度。

在日常生活和工程设计中,这些概念都有着重要的应用,了解它们之间的关系和计算方法对于正确使用和设计照明系统至关重要。

1. 光通量光通量是描述光源总量的物理量,通常用单位流明(lm)来表示。

在一个固定的立体角范围内,光源所辐射出的能量总量即为光通量。

光通量越大,表示光源辐射出的光越强。

在照明领域中,光通量常用于衡量灯具的发光效果和光源的亮度。

2. 发光强度发光强度是用来描述单个光源的光辐射强度的物理量,通常用单位坎德拉(cd)来表示。

发光强度和光通量的关系是,光通量是描述总量的,而发光强度则是描述单位立体角内的流量,反映了光源的方向性和光束的集中程度。

在手电筒和车灯等光源中,我们常常会关注其发光强度来判断其照明能力和照射范围。

3. 照度照度是用来描述光源辐射到特定表面上的光通量密度的物理量,通常使用单位勒克斯(lux)来表示。

照度的计算公式为E=Φ/A,其中Φ为光通量,A为照射表面的面积。

照度是描述照明场合下光照强度的重要参量,通过合理安排照明设备,可以实现不同场合下的照度标准,保证人们的视觉需求和健康要求。

4. 亮度亮度是用来描述人眼对光感知的亮暗程度的概念,通常使用坎德拉/平方米(cd/m²)来表示。

亮度和照度的关系是,照度描述了光在表面上的密度,而亮度则是描述了人眼感知到的光的亮暗程度。

在照明设计中,合理控制亮度可以有效减少眩光和提高视觉舒适度。

总结:光通量、发光强度、照度和亮度是描述光与人眼之间关系的重要物理量,它们之间的关系有着明确的物理意义和计算方法。

在不同的照明场合下,合理使用这些概念,并根据实际需求进行灵活的设计和调整,可以实现最佳的照明效果,保证人们的日常生活和工作的需求。

对于照明工程师和从事相关行业的人士来说,深入理解这些概念是至关重要的。

光通量与照度的关系吸光度与透光率的关系

光通量与照度的关系吸光度与透光率的关系

光通量与照度的关系-吸光度与透光率的关系光通量与光功率之关系光通量的单位。

发光强度为1坎德拉(cd)的点光源,在单位立体角内发出的光通量为“1流明”。

英文缩写(lm)。

所谓的流明简单来说,就是指蜡烛一烛光在一公尺以外的所显现出的亮度.一个普通40瓦的白炽灯泡,其发光效率大约是每瓦10流明,因此可以发出400流明的光. 40瓦的白炽灯220伏时,光通量为340流明。

光通量是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力,单位是流明,也叫明亮度。

投影仪表示光通量的单位是ansi流明,ansi流明是美国国家标准化协会制定的测量投影仪光通量的标准,它测量屏幕”田”字形九个交叉点上的各点照度,乘以面积,再求九点的平均值,即为该投影仪的ansi流明。

流明值越高表示越亮,明亮度越高则在投影时就不需要关灯。

ansi为american national standards institute的缩写。

详细介绍同样,这个量是对光源而言,是描述光源发光总量的大小的,与光功率等价。

光源的光通量越大,则发出的光线越多。

对于各向同性的光,则 f = 4πi。

也就是说,若光源的i为1cd,则总光通量为4π = lm。

与力学的单位比较,光通量相当于压力,而发光强度相当于压强。

要想被照射点看起来更亮,我们不仅要提高光通量,而且要增大会聚的手段,实际上就是减少面积,这样才能得到更大的强度。

要知道,光通量也是人为量,对于其它动物可能就不一样的,更不是完全自然的东西,因为这种定义完全是根据人眼对光的响应而来的。

人眼对不同颜色的光的感觉是不同的,此感觉决定了光通量与光功率的换算关系。

对于人眼最敏感的555nm的黄绿光,1w = 683 lm,也就是说,1w的功率全部转换成波长为555nm的光,为683流明。

这个是最大的光转换效率,也是定标值,因为人眼对555nm的光最敏感。

对于其它颜色的光,比如650nm的红色,1w的光仅相当于73流明,这是因为人眼对红光不敏感的原因。

光通量(lm)发光强度(cd)照度单位(lux)之间的关系

光通量(lm)发光强度(cd)照度单位(lux)之间的关系

光通量(lm)发光强度(cd)照度单位(lux)之间的关系第一篇:光通量(lm)发光强度(cd)照度单位(lux)之间的关系光通量(lm)发光强度(cd)照度单位(lux)之间的关系光通量(lm)由于人眼对不同波长的电磁波具有不同的灵敏度,我们不能直接用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量,必须采用以人眼对光的感觉量为基准的单位----光通量来衡量。

光通量的用符号Φ表示,单位为流明(lm)。

发光强度(cd)以上谈到的光通量是说明某一光源向四周空间发射出的总光能量。

不同光源发出的光通量在空间的分布是不同的。

例如悬吊在桌面上空的一盏100W白炽灯,它发出1250lm光通量。

但用不用灯罩,投射到桌面的光线就不一样。

加了灯罩后,灯罩将往上的光向下反射,使向下的光通量增加,因此我们就感到桌面上亮了一些。

发光强度的单位为坎德拉,符号为cd,它表示光源在某球面度立体角(该物体表面对点光源形成的角)内发射出1lm的光通量。

1cd=1lm/1sr(sr-----立体角的球面度单位),40W白炽灯正下方具有约30cd的发光强度。

而在它的上方,由于有灯头和灯座的遮挡,在这方向上没有光射出,故此方向的发光强度为零。

如加上一个不透明的搪瓷伞型罩,向上的光通量除少量被吸收外,都被灯罩朝下面反射,因此向下的光通量增加,而灯罩下方立体角未变,故光通量的空间密度加大,发光强度由30cd增加到73cd。

照度单位(lux)照度是反映光照强度的一种单位,其物理意义是照射到单位面积上的光通量,照度的单位是每平方米的流明(Lm)数,也叫做勒克斯(Lux),即:1Lux=1Lm/m2 关系:1lux=1lm/平方米=1cd×sr/平方米为了对照度的量有一个感性的认识,下面举一例进行计算,一只100W的白炽灯,其发出的总光通量约为1200Lm,若假定该光通量均匀地分布在一半球面上,则距该光源1m和5m处的光照度值可分别按下列步骤求得:半径为1m的半球面积为2π×12=6.28 m2,距光源1m处的光照度值为: 1200Lm/6.28 m2=191Lux。

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光通量与照度的关系-吸光度与透光率的关系光通量与光功率之关系光通量的单位。

发光强度为1坎德拉(cd)的点光源,在单位立体角内发出的光通量为“1流明”。

英文缩写(lm)。

所谓的流明简单来说,就是指蜡烛一烛光在一公尺以外的所显现出的亮度.一个普通40瓦的白炽灯泡,其发光效率大约是每瓦10流明,因此可以发出400流明的光. 40瓦的白炽灯220伏时,光通量为340流明。

光通量是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力,单位是流明,也叫明亮度。

投影仪表示光通量的单位是ansi流明,ansi流明是美国国家标准化协会制定的测量投影仪光通量的标准,它测量屏幕”田”字形九个交叉点上的各点照度,乘以面积,再求九点的平均值,即为该投影仪的ansi流明。

流明值越高表示越亮,明亮度越高则在投影时就不需ansi为american national standards institute的缩写。

详细介绍同样,这个量是对光源而言,是描述光源发光总量的大小的,与光功率等价。

光源的光通量越大,则发出的光线越多。

对于各向同性的光,则 f = 4πi。

也就是说,若光源的i为1cd,则总光通量为4π = lm。

与力学的单位比较,光通量相当于压力,而发光强度相当于压强。

要想被照射点看起来更亮,我们不仅要提高光通量,而且要增大会聚的手段,实际上就是减少面积,这样才能得到更大的强度。

要知道,光通量也是人为量,对于其它动物可能就不一样的,更不是完全自然的东西,因为这种定义完全是根据人眼对光的响应而来的。

人眼对不同颜色的光的感觉是不同的,此感觉决定了光通量与光功率的换对于人眼最敏感的555nm的黄绿光,1w = 683 lm,也就是说,1w的功率全部转换成波长为555nm的光,为683流明。

这个是最大的光转换效率,也是定标值,因为人眼对555nm的光最敏感。

对于其它颜色的光,比如650nm的红色,1w的光仅相当于73流明,这是因为人眼对红光不敏感的原因。

对于白色光,要看情况了,因为很多不同的光谱结构的光都是白色的。

例如led的白光、电视上的白光以及日光就差别很大,光谱不同。

至于电光源的发光效率,是另外一个相关的话题,是说1w的电功率到底能转化成多少光通量。

如果全部转换成555nm的光,那就是每瓦683流明。

但如果有一半转换成555nm的光,另一半变成热量损失了,那效率就是每瓦流明。

白炽灯能达到1w=20 lm就很不错了,其余的都成为热量或红外线了。

测量一个不规则发光体的光通量,要用到积分球,比较专业而复杂。

常见发光的大致效率白炽灯,15白色led,20日光灯,50太阳,94钠灯,120参照下列“荧光灯计算”公式:各种光源灯具的实际效率:LED计算:80***=流明/瓦荧光灯计算:80***=流明/瓦普通灯泡计算:20**=流明/瓦高压钠灯计算:100***=14流明/瓦可见,LED灯具实际效率是一般荧光灯的3倍,是普通白炽灯泡的8倍,是高压钠灯的4倍。

即:LED灯与节能灯与白炽灯之间功率可换算为:5W=14W=40W,3W=9W=30W光通量指人眼所能感觉到的辐射能量,它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。

由于人眼对不同波长光的相对视见率不同,所以不同波长光的辐射功率相等时,其光通量并不相等。

例如,当波长为55510-7米的绿光与波长为6510-6米的红光辐射功率相等时,前者的光通量为后者的10倍。

光通量的单位为“流明”。

光通量通常用φ来表示,在理论上其功率可用瓦特来度量,但因视觉对此尚与光色有关。

所以度量单位采用,依标准光源及正常视力另定之“流明”来度量光通量。

符号:lm玻璃透过率、反射率和吸收率的关系(7)玻璃透过率、反射率和吸收率的关系Interrelation among transparent index; reflectivity and absorptivity当阳光照射到玻璃的表面上时,一部分会发生反射,另一部分会被玻璃吸收,剩下的部分会穿过玻璃进入室内。

阳光主要由可见光、红外线和紫外线组成,玻璃对这3种射线的透射量、反射量和吸收量都不同,因此可以用玻璃对这3种射线的透射率、反射率和吸收率的相互关系来分别表征玻璃的光学性能、热学性能和化学性能。

对于可见光来说,玻璃对它的反射量、吸收量和透射量与可见光总通量的比率分别称为光反射率、光吸收率和光透过率,用于表征玻璃的光学性能。

它们所占的比率取决于玻璃的厚度、片数、颜色和表面清洁程度。

一般来说,厚度越大,颜色越深,表面灰尘越多,可见光透过率就越小。

表面镀反射膜的玻璃比不镀膜的玻璃光反射率高,本体着色的玻璃光吸收率高。

同样地,对于红外线来说,玻璃对它的反射量、吸收量和透射量与红外线总通量的比率分别称为能反射率、能吸收率和能透过率,用于表征玻璃的热学性能。

玻璃吸收了一部分红外线后,自身的温度升高,会将吸收的能量向内或向外重新辐射。

它们各自所占比率的大小取决于玻璃的厚度、组成、片数和表面处理等因素。

通常,无色玻璃的能透过率较高,能反射率和能吸收率较低;热反射玻璃的能反射率较高,能透过率较低;吸热玻璃的能吸收率较高。

由于自身物理和化学结构的原因,普通无色玻璃对紫外线有强烈的吸收作用,紫外吸收率可以达到50%。

一些吸热玻璃、镀膜玻璃对紫外线的吸收作用更强,紫外吸收率远远大于紫外反射率和紫外透过率。

夹层玻璃更是如此,紫外吸收率接近100%。

玻璃透明性和透光性Performance for transparency and translucence要使一块材料透明必须满足两个条件:第一,材料必须均匀一致,至少均匀到能与光的波长相比的程度;第二,该块材料至少对某些波长必须具有低的吸收。

如果一块材料内部存在着一些比光的波长大的区域,而且这些区域的折射率彼此相差显著,则将在这些区域间的一些界面上发生折射和内反射,这些现象发生在牛奶、熟石膏、雪等物质之中。

如果上述界面的这类物质的薄片状厚度内为数不多,则这些薄片将是透光而不透明的,即一部分光可以直接穿过这种薄片,平行光束将被破坏,而不可能在材料的一侧形成另一侧上物体的像。

只要有单一的不规则界面存在,就可以破坏一块材料的透明性,但不一定使之不透光。

分光光度法与激光热透镜光谱分析法测定高散射物质光吸收分析化学(FENXIHUAXUE)研究简报第11期2002年11月ChineseJournalofAnalyticalChemistry134 8~1351第30卷分光光度法与激光热透镜光谱分析法测定高散射物质光吸收的比较李楠阎宏涛3(西北大学化学系,西安710069)摘要通过理论和实验比较了分光光度法与激光热透镜光谱分析法在高散射背景下测量物质光吸收的差异。

研究了在不同含量纳米TiO2的散射背景下,散射对分光光度法和热透镜光谱分析法测定耐尔蓝溶液含量的影响。

结果表明,分光光度法对具有光散射性质试样的测定存在较大误差,而激光热透镜光谱分析法能较好的避免散射影响,测定结果准确。

实验结果与理论分析相一致。

关键词光散射,激光热透镜光谱分析法,分光光度法1引言具有光散射性质的试样在生化、临床和环境科学领域中极为常见,其固有的散射微质点往往难以通过离心或过滤等手段予以消除。

分光光度法对该类样品进行测定时,试样中的微粒光散射将引起测量误差。

因此,应用分光光度法对散射样品进行定量分析,较为困难。

激光热透镜光谱分析法(TLS)是基于热透镜效应建立和发展起来的一种高灵敏的光热光谱分析方法,广泛应用于分析化学领域其是近年来,其对于散射的、非均匀体系的光吸收测定为人们所重视3,431~2。

尤。

Powers等报道采用热透镜光谱分析法测定了环境样品中腐植酸的含量,方法简单,结果准确。

表明这种非破坏性检测微弱吸收的方法可避免一般分光光度法测定所遇到的散射干扰,适用于高散射样品的分析研究。

本文从理论及实验两方面比较研究了激光热透镜光谱分析法与分光光度法在纳米TiO2微粒这一高散射背景下耐尔蓝溶液的光吸收测定。

表明一定的散射条件下,热透镜光谱分析法能够准确测定物质的含量,而分光光度法的测量结果偏离朗伯2比尔定律,产生较大分析误差。

2实验部分仪器与试剂激光热透镜光谱分析仪器装置同前文报道;TU21221紫外可见分光光度计(北京通用仪器设备有限责任公司);78HW21型恒温磁力搅拌器。

耐尔蓝(NB)溶液(1×1010-3-35molΠL):准确称取耐尔蓝溶于50mL 水中,配制成浓度为1×molΠL的储备液。

测定溶液由该储备液稀释而得。

纳米TiO2粉体,本校化工系合成。

实验所用试剂均为分析纯,水为石英亚沸水。

实验过程于5个10mL容量瓶中,依次加入一定体积的耐尔蓝溶液(分光光度法用量为,激光热透镜法用量为),丙酮溶液以及含有一定量纳米TiO2微粒的水溶液(分别为、、210、和),用水稀释至刻度,摇匀,配制成一系列具有不同散射背景的溶液,分别以分光光度计和热透镜光谱分析仪器测量其信号强度。

3结果与讨论分光光度法与激光热透镜光谱分析法的原理比较分光光度法是以朗伯2比尔定律为基础建立的一种光吸收测定方法。

若溶液中存在散射质点(胶18收稿;15接受第11期李楠等:分光光度法与激光热透镜光谱分析法测定高散射物质光吸收的比较1349体、乳状液或有悬浊微粒)时,除样品吸收入射光外,还有一部分光因散射现象而损失。

如以s表示散射光占入射光的分数,即s=IsΠI0,则实测吸光度应为:As=-log=-log(1)(2)而由于光散射造成吸光度的相对误差为:(As-At)Π(It-sI0)]}ΠAt={logΠ由式(3)可知,热透镜的测量信号强度不受散射光影响。

激光热透镜光谱分析法的定量基础为αλSTL=(I0-I)ΠI==-(PΠk)(dnΠdT)(4)(5)dT为折射指数的温式(5)中,P为入射激光功率,α为光吸收,λ为入射激光波长,k为样品的热导,dnΠ度系数。

可知,一定条件下,热透镜的信号强度STL与样品浓度C呈正比。

因此,激光热透镜光谱分析法可不受样品散射背景的影响,准确测定散射背景下的光吸收,以进行定量分析。

高散射情况下分光光度法测定由于纳米TiO2粉体颗粒细小,可均匀稳定地悬浮于水中,实验配制了含有纳米TiO2不同散射背景的耐尔蓝溶液,如表1所示。

表1各组待测溶液的相对散射程度变化Table1Variationofrelativescatteringratioofs amples纳米TiO2溶液浓度ConcentrationofnanometerTiO2solution (gΠL)样品Samplea0a1a2a3a4b0b1b2b3b4所加入纳米TiO2溶液体积AddedNanometerTiO2(mL)相对散射Relativescatteringratio(%)表1中,a0~a4及b0~b4的各待测溶液的相对散射程度,随着所加入的纳米TiO2溶液的量增加而增大。

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