紫外光谱分析仪基础知识
紫外光谱分析仪基础知识
紫外－可见光谱法及相关仪器UV-VIS Spectrometry & Instrument紫外－可见光谱法及相关仪器一．紫外－可见吸收光谱概述二．紫外－可见分光光度计21．紫外－可见分光光度计的主要部件2．紫外－可见分光光度计的分类3．紫外－可见分光光度计的各项指标含义4．紫外－可见分光光度计的校正三．紫外－可见分光光度计的应用四．紫外－可见分光光度计的进展一．紫外－可见吸收光谱概述利用紫外－可见吸收光谱来进行定量分析由来已久，可追溯到古代，公元60年古希腊已经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眼来进行检测，所以又称比色法。
到了16、17世纪，相关分析理论开始蓬勃发展，1852年，比尔(Beer)参考了布给尔(Bouguer)1729年和朗伯(Lambert)在1760年所发表的文章，提出了分光光度的基本定律，即液层厚度相等时，颜色的强度与呈色溶液的浓度成比例，从而奠定了分光光度法的理论基础，这就是著名的朗伯－比尔定律。
1．紫外－可见吸收光谱的形成吸光光度法也称做分光光度法，但是分光光度法的概念有些含糊，分光光度是指仪器的功能，即仪器进行分光并用光度法测定，这类仪器包括了分光光度计与原子吸收光谱仪（AAS ）。
吸光光度法的本质是光的吸收，因此称吸光光度法比较合理，当然，称分子吸光光度法是最确切的。
紫外－可见吸收光谱是物质中分子吸收200-800nm 光谱区内的光而产生的。
这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级跃迁（原子或分子中的电子，总是处在某一种运动状态之中。
每一种状态都具有一定的能量，属于一定的能级。
这些电子由于各种原因（如受光、热、电的激发）而从一个能级转到另一个能级，称为跃迁。
）当这些电子吸收了外来辐射的能量就从一个能量较低的能级跃迁到一个能量较高的能级。
因此，每一跃迁都对应着吸收一定的能量辐射。
具有不同分子结构的各种物质，有对电磁辐射显示选择吸收的特性。
紫外光谱的基本原理和应用
紫外光谱的基本原理和应用1. 前言紫外光谱是一种常用的分析技术，广泛应用于化学、生物、环境科学等领域。
本文将介绍紫外光谱的基本原理和应用，以帮助读者更好地了解这一技术的工作原理和应用场景。
2. 基本原理紫外光谱是利用物质对紫外光的吸收特性进行分析的方法。
其基本原理是物质分子或离子在吸收紫外光时，能级发生跃迁，导致紫外光被吸收，并在光谱图上呈现出吸收峰。
紫外光谱仪主要由光源、样品室、单色器和检测器等组成。
光源产生紫外光，样品室用于放置待测样品，单色器用于选择特定波长的光进行测量，检测器用于测量样品对光的吸收程度。
通过测量样品对不同波长的紫外光的吸收情况，可以获取样品的吸收光谱。
3. 紫外光谱的应用紫外光谱在许多领域具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：•化学分析：紫外光谱可用于化学物质的定量分析和质量控制。
通过测量样品对特定波长的紫外光的吸收程度，可以确定物质的浓度或含量。
•生物学研究：紫外光谱对于生物学研究也非常重要。
例如，DNA和蛋白质等生物分子在紫外光谱下表现出特定的吸收峰，可以通过分析吸收峰的位置和强度来研究这些生物分子的结构和性质。
•药物分析：在药物研发和质量控制中，紫外光谱被广泛应用。
可以利用紫外光谱分析药物的纯度、含量和溶解度等指标，以确保药物的质量和安全性。
•环境监测：在环境科学中，紫外光谱可以用于监测水体和大气中的污染物。
通过分析样品对特定波长的紫外光的吸收情况，可以快速、准确地检测和定量污染物的浓度。
•食品安全：紫外光谱可用于食品中有害物质的检测。
例如，某些食品添加剂和农药对紫外光具有特定的吸收特性，可以通过紫外光谱分析快速检测食品中是否存在这些有害物质。
4. 实验步骤进行紫外光谱分析通常需要以下步骤：1.准备样品：根据需要，选择合适的样品准备方法，如溶液稀释、固体粉碎等。
2.校准仪器：在进行实验之前，需要对紫外光谱仪进行校准，以确保准确的测量结果。
3.放置样品：将样品放置到样品室中，确保样品与光路之间没有气泡或杂质。
紫外可见分光光度分析基础知识总结
紫外可见分光光度分析基础知识总结绝大多数的物质都有其本身的特征光谱，利用物质的特征光谱对光的吸收来测量物质的含量可称为比色分析和分光光度分析。
承担这些分析的仪器有光电比色计、紫外可见分光光度计、红外分光光度计及原子吸收分光光度计。
液相色谱仪中的紫外检测器实际上就是一种特殊的紫外分光光度计，其工作原理与紫外分光光度计完全相同。
1 紫外分光光度分析的特点1.1灵敏度高，最小检测浓度约10－5～10 －6mol/L 相当于1ppm1.2准确度高，相对误差约2％～3％1.3操作简便、分析速度快，一个分析结果约需几分钟1.4应用广泛，有机物和无机物均可分析1.5缺点：对复杂有机物的分析能力弱2光的特性光是一种电磁辐射，具有波和粒子的双象性，光的最小单位是光子，光子具有一定的能量（E ），它和光波频率（γ）和波长（λ）的关系为： 式中： E －能量，ev(电子伏特)h －普朗克常数，6.626×10-34J*S(焦耳*秒） C －光速，30千米/秒γ－频率，单位Hz （赫兹）λ－波长，单位nm （纳米 10－9米）3光的特性λγCh h E ==紫外分光光度计（检测器）怎样分析样品定性分析－－利用物质不同的特征波长定量分析－－物质对特征光的吸光度光的吸收定律 朗伯定律（Lambert)当一束平行的单色光通过液层厚度为L 的均匀非散射 溶液后， 由于溶液吸收了一部分光能， 光的强度就要减 弱。
这个透过溶液射出的光It 与射入溶液的光Io 的比值我 们称之为透过率T 或透光度，它是一个无量纲的数，常用 百分数来表示：这个T 还不能代表溶液对光的吸收度，溶液对光的 吸收度为：IoItT当有色溶液厚度和入射光强度一定时，光吸收的程度 与溶液的浓度成正比：A ＝Kc朗伯－比耳定律：如果溶液浓度和液层厚度都发生变化， 则上述2个定 律可合并为朗伯－比耳定律：A ＝KcL式中：A －吸光度；K －比例常数，与入射光的波长、 物质的性质和溶液的温度有关；c －物质的浓度；L －液层 的厚度。
紫外光谱总结
紫外光谱总结简介紫外光谱是一种常用的分析技术，可以用于研究分子结构、化学反应、药物分析等许多领域。
本文将对紫外光谱的基本原理、应用以及常见的紫外光谱仪器进行总结。
原理紫外光谱是利用紫外光对物质进行辐射，通过测量光的吸收或透射来获取样品的信息。
在紫外光谱中，主要利用了分子在紫外光区域吸收能量的特性。
分子在光谱区域的吸收通常是由于电子的跃迁引起的。
当分子吸收了特定波长的光子后，电子会跃迁到一个较高的能级，形成激发态。
通过测量吸收的强度和波长，我们可以推断出分子的结构和特性。
仪器紫外光谱仪是用于测量样品在紫外光区域的吸收或透射的仪器。
它由光源、样品室、单色器、光电二极管等部分组成。
在紫外光谱仪中，光源发出紫外光，经过单色器选择所需的波长，然后照射到样品上。
样品吸收部分光线，剩余的光线被光电二极管接收并转化为电信号。
通过调节单色器和光电二极管，我们可以得到不同波长的光强信号。
应用分析结构根据分子在紫外光区域的吸收特性，我们可以推断出分子的结构。
不同化学官能团吸收紫外光的波长范围不同，通过观察吸收峰的位置和形状，可以初步确定分子中存在的官能团。
药物分析紫外光谱在药物分析中广泛应用。
药物分子通常含有特定的官能团，这些官能团在紫外光区域有明显的吸收特性。
通过测量药物在紫外光谱中的吸收峰，我们可以判断药物的含量、纯度和稳定性。
化学反应动力学紫外光谱可以用于研究化学反应的速率和动力学。
当反应发生时，反应物的浓度会随时间变化。
通过监测紫外光谱中吸收峰的强度随时间的变化，我们可以推断出反应速率和反应级数。
环境监测紫外光谱还可以用于环境监测，例如水质检测。
某些污染物在紫外光区域具有明显的吸收特性，可以利用紫外光谱进行检测和监测。
注意事项在进行紫外光谱实验时，需要注意以下几点：1.选择合适的波长范围和节选适合分析的波长区间，以确保准确的测量结果。
2.样品应尽量避免污染和溶解，以避免对测量结果的影响。
3.需要对仪器进行校准和质量控制，以确保测量结果的准确性和可重复性。
紫外光谱仪的原理及应用图
紫外光谱仪的原理及应用图1. 紫外光谱仪的原理紫外光谱仪是一种用于分析物质的仪器，主要基于紫外光的吸收特性。
紫外光指的是波长在200-400纳米之间的电磁波。
紫外光谱仪的原理主要包括以下几个步骤：1.1 光源紫外光谱仪的光源一般采用氘灯或氙灯。
氘灯用于紫外波段，氙灯用于可见光和近紫外波段。
光源产生的光通过光学系统传输到样品。
1.2 样品室和检测器样品室是放置样品的地方，通常是一个透明的宽边石英池。
当样品置于样品室中时，光会通过样品并发生吸收。
检测器会测量通过样品的光的强度变化。
1.3 比较基准为了准确测量样品的光吸收量，紫外光谱仪一般会设置一个比较基准。
比较基准是在没有样品的情况下测量的光的强度。
1.4 光程和吸收光谱光程是光通过样品的路径长度，通常使用厘米作为单位。
光程越长，光吸收的程度越大。
吸收光谱是在一定波长范围内测量的光吸收效果。
1.5 分析数据紫外光谱仪会将测量到的光吸收数据转换成谱图。
谱图展示了样品在不同波长下的吸收能力情况。
通过谱图分析，可以确定样品的特征吸收峰和吸收强度。
2. 紫外光谱仪的应用图紫外光谱仪在科学研究和工业应用中有着广泛的应用。
下面是一些常见的紫外光谱仪应用图：2.1 蛋白质和核酸分析紫外光谱仪可以用于蛋白质和核酸的测量和研究。
蛋白质和核酸在紫外波段有特殊的吸收峰，可以通过紫外光谱仪测量峰值位置和强度来判断它们的浓度和纯度。
2.2 药物分析紫外光谱仪在药物分析领域也有重要应用。
药物分子通常在紫外波段有吸收峰，通过测量峰值强度可以确定药物的纯度和浓度，同时可以研究药物的稳定性和分解程度。
2.3 咖啡因浓度测量紫外光谱仪还可用于测量咖啡因的浓度。
咖啡因在紫外波段有特定的吸收峰，可以根据峰值强度来确定咖啡因的浓度。
2.4 化妆品分析紫外光谱仪也被广泛用于化妆品分析。
化妆品中的某些成分在紫外波段会吸收光，通过测量光吸收的强度，可以判断化妆品中的成分含量和质量。
2.5 污染物检测紫外光谱仪在环境监测领域中也有应用。
简述紫外光谱的基本内容
简述紫外光谱的基本内容1.引言1.1 概述紫外光谱是研究物质与紫外光相互作用的一种分析方法。
紫外光谱波长范围为200-400纳米，较可见光波长更短。
紫外光谱通过测量物质在紫外光波长范围内吸收、发射或散射光的强度来研究物质的结构与性质。
紫外光谱广泛应用于化学、生物、医药、环境科学等领域。
在化学中，紫外光谱可以用于确定有机分子的化学结构和测定其浓度。
在生物学中，紫外光谱可以用于研究蛋白质、核酸等生物分子的性质和结构。
在医药领域，紫外光谱可用于药物质量控制和药代动力学研究。
在环境科学中，紫外光谱可以用于监测水质、大气污染等。
紫外光谱在科学研究和工业生产中具有重要的意义。
通过紫外光谱，我们可以了解物质的电子能级结构、化学键性质等信息，从而揭示物质的性质和变化规律。
未来，随着科学技术的不断进步，紫外光谱的应用领域将得到进一步拓展，并在新材料、能源等领域发挥更大的作用。
本文旨在简要介绍紫外光谱的基本内容，包括其定义和原理以及应用领域。
通过对紫外光谱的概述，读者将能够了解到紫外光谱的重要性和未来的发展方向。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：文章结构：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分概述了紫外光谱的基本内容，同时介绍了本文的目的和文章结构。
正文部分包括紫外光谱的定义和原理以及紫外光谱的应用领域。
结论部分总结了紫外光谱的重要性，并展望了未来紫外光谱的发展方向。
通过以上的文章结构规划，读者可以清晰地了解到本文的组织架构和内容安排，帮助读者快速把握主题，并能在阅读过程中有条理地获取相关信息。
接下来，我们将逐一介绍每个部分的具体内容。
1.3 目的目的部分的内容可以着重阐述撰写本文的目的和意义。
可以参考如下内容：目的本文的目的是简要介绍紫外光谱的基本内容。
通过对紫外光谱定义和原理、应用领域以及重要性进行讨论，旨在使读者了解紫外光谱在化学、生物、环境等领域的重要性和广泛应用。
同时，通过探讨紫外光谱的未来发展方向，进一步展望紫外光谱技术的潜力和创新。
紫外光谱仪使用方法原理
紫外光谱仪使用方法原理紫外光谱仪是一种常用的分析仪器，用于测量物质在紫外光区域（200-400纳米）的吸收和透射特性。
下面我将从使用方法和原理两个方面来回答你的问题。
使用方法：1. 样品制备，将待测物质溶解或悬浮于适当的溶剂中，并确保样品浓度适中，以避免过高或过低的吸光度。
2. 仪器准备，打开紫外光谱仪电源，确保仪器处于工作状态。
选择合适的检测模式（吸光度、透射率等）和波长范围。
3. 校准，进行仪器的校准，以确保测量结果准确可靠。
一般会使用标准溶液进行校准，根据仪器的要求进行操作。
4. 测量，将样品放入光谱仪的样品室中，调整路径长度（如果需要），选择合适的波长范围和光程，开始测量。
记录吸光度或透射率数值。
5. 数据处理，根据实验需要，可以进行数据处理和分析，比如绘制吸光度曲线、计算浓度等。
原理：紫外光谱仪的工作原理基于物质对紫外光的吸收特性。
当紫外光通过样品时，样品中的分子会吸收特定波长的光，从而产生吸收峰。
紫外光谱仪通过测量样品对不同波长光的吸收程度，得到样品的吸光度曲线。
紫外光谱仪的主要组成部分包括光源、光栅、样品室、光电转换器和检测器等。
光源产生紫外光，经过光栅的分光作用，将不同波长的光分离出来，然后光线通过样品室，样品吸收部分光线，剩余的光线通过光电转换器转化为电信号，最后由检测器测量并记录吸光度或透射率数值。
紫外光谱仪的原理基于比尔-朗伯定律，即吸光度与溶液中物质浓度和光程的乘积成正比。
根据这个定律，可以通过测量吸光度来推测物质的浓度。
总结起来，紫外光谱仪的使用方法包括样品制备、仪器准备、校准、测量和数据处理等步骤。
其工作原理是基于物质对紫外光的吸收特性，利用光源、光栅、样品室、光电转换器和检测器等组件来测量样品的吸光度或透射率，从而获得相关的分析数据。
紫外分析仪
紫外分析仪紫外分析仪（UV分析仪）是一种常用的仪器设备，它利用紫外光在物质分子间的电子能级跃迁产生的吸收现象来研究和分析物质的性质及其含量。
本文将从紫外分析仪的基本原理、应用领域、使用方法和维护注意事项等方面对紫外分析仪进行详细介绍。
以下是具体内容：一、基本原理紫外分析仪的工作原理是基于物质分子在紫外光照射下能吸收特定波长的光线，从而激发分子中的电子产生转移。
当物质溶液中的物质分子吸收光线时，可通过检测到的光强变化来推断物质成分及其含量。
紫外分析仪的光源通常采用汞灯、氘灯等具有特定光谱的光源。
二、应用领域紫外分析仪广泛应用于有机化学、生物化学、环境检测、食品安全、制药行业等领域。
例如，它可以用于测定水中有机物、无机物的浓度以及酸碱度等指标。
在制药行业，紫外分析仪可用于药物质量控制和含量测定。
在食品安全领域，紫外分析仪可以检测食品中添加剂、农药残留等有害物质。
三、使用方法1. 校准仪器：操作前需要对紫外分析仪进行校准，确保测量结果的准确性。
2. 准备样品：按照所需检测的物质特性和含量，准备样品溶液。
3. 设置参数：根据实际需要选择适当的波长范围和曲线扫描速度等参数。
4. 开始测量：将样品放入光栅室，点击启动键开始测量，观察数据变化。
5. 分析结果：通过比对标准曲线和查阅相关知识，根据测量结果进行数据分析和推断。
四、维护注意事项1. 清洁仪器：定期清洁紫外分析仪的光源、光谱系统和光栅室等部分，以保持仪器的良好工作状态。
2. 防护措施：在进行紫外分析仪操作时，要戴上防护眼镜，避免紫外光对眼睛的伤害。
3. 避光环境：紫外分析仪在使用过程中应避免阳光直射和其他光源照射，以免干扰测量结果的准确性。
4. 保存样品：将使用后的样品妥善保存，避免样品受到外界污染或光照。
5. 定期维修：按照仪器的维护手册，定期对紫外分析仪进行维护和检修，以确保仪器的长期稳定性和精确性。
总结：紫外分析仪是一种重要的实验仪器，能够帮助科研人员和工程师在物质分析和研究中获得准确的数据。
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紫外,可见光谱法及相关仪器
UV-VIS Spectrometry&Instrument
紫外,可见光谱法及相关仪器
（紫外,可见吸收光谱概述
二（紫外,可见分光光度计2
1（紫外,可见分光光度计的主要部件
2（紫外,可见分光光度计的分类
3（紫外,可见分光光度计的各项指标含义
4（紫外,可见分光光度计的校正
检测器
检测器的功能是检测光信号、测量单色光透过溶液后光强度变化的一种装置， 常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。它们通过光电效应将照射到检测 器上的光信号转变成电信号。对检测器的要求是:在测定的光谱范围内具有高的灵 敏度;对辐射能量的响应时间短，线性关系好;对不同彼长的辐射响应均相同，且可 靠;噪音低，稳定性好等。
够的辐射强度和良好的稳定性,而且辐射能量随波长的变化应尽可能小。紫外,可 见分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。热辐射光源用于可 见光区。如钨丝灯和卤钨灯;气体放电光掉用于紫外光区，如氢灯和氘灯。
钨灯和碘钨灯可使用的范围在340,250Onm,这类光源的辐射能量与施加的外加 电压有关,在可见光区,辐射的能量与工作电压的4次方成正比。光电流也与灯 丝电压的n次方(n>1)成正比。因此必须严格控制灯丝电压，仪器必须备有稳压装 置。
1（紫外,可见分光光度计的主要部件
全世界的紫外,可见分光光度计生产厂家有上百家，产品型号成千上万，但就 基本结构来说，都是由五个部分组成，即光源、单色器（单色仪）、吸收池、检测器 和信号指示系统。如下图所示:
信号指 光源 单色器 吸收池 检测器 示系统 光源
对光源的基本要求是:应在仪器操作所需的光谱区域内能够发射连续辐射;有足
光栅是利用光的衍射与干涉原理制成的。它可用于紫外、可见及近红外光域, 而且在整个波长区具有良好的、几乎均匀一致的分辨能力。它具有色散波长范围
宽、分辨本领高、成本低、便于保存和易于制备等优点。缺点是各级光谱会重叠而 产生干扰。
入射、出射狭缝，透镜及准直镜等光学元件中狭缝在决定单色器性能上起重要 作用。狭缝的大小直接影响单色光纯度，但过小的狭缝又会减弱光强。
三（紫外,可见分光光度计的应用
四（紫外,可见分光光度计的进展
（紫外,可见吸收光谱概述
利用紫外,可见吸收光谱来进行定量分析由来已久，可追溯到古代，公元60年 古希腊已经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 运用人眼来进行检测，所以又称比色法。到了16、17世纪，相关分析理论开始蓬勃发展，1852年，比尔（Beer）参考了布给尔（Bouguer）1729年和朗伯（Lambert）在
能起分光作用的色散元件主要是棱镜和光栅。棱镜常用的材料有玻璃和石英两 种。它们的色散原理是依据不同波长光通过棱镜时有不同的折射率而将不同波长的 光分开。由于玻璃可吸收紫外光,所以玻璃棱镜只能用于350,3200nm的
波长范围,即只能用于可见光区域内。石英棱镜适用的波长范围较宽,可从
185,4000nm即可用于紫外、可见、近红外三个光域。
能级，称为跃迁。）当这些电子吸收了外来辐射的能量就从一个能量较低的能级跃
迁到一个能量较高的能级。因此，每一跃迁都对应着吸收一定的能量辐射。具有不 同分子结构的各种物质，有对电磁辐射显示选择吸收的特性。吸光光度法就是基于 这种物质对电磁辐射的选择性吸收的特性而建立起来的，它属于分子吸收光谱。跃 迁所吸收的能量符合波尔条件:
子吸收光谱仪（AAS）。吸光光度法的本质是光的吸收，因此称吸光光度法比较合 理，当然，称分子吸光光度法是最确切的。
紫外,可见吸收光谱是物质中分子吸收200-80Onm光谱区内的光而产生的。这 种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级跃迁（原子或分子中
的电子，总是处在某一种运动状态之中。每一种状态都具有一定的能量，属于一定 的能级。这些电子由于各种原因（如受光、热、电的激发）而从一个能级转到另一个
吸收池用于盛放分析试样，一般有石英和玻璃材料两种。石英池适用于可见光 区及紫外光区，玻璃吸收池只能用于可见光区。为减少光的反射损失，吸收池的光 学面必须完全垂直于光束方向(在高精度的分析测定中(紫外区尤其重要),吸收池要 挑选配对。因为吸收池材料的本身吸光特征以及吸收池的光程长度的精度等对分析 结果都有影响。
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（紫cq）和奈斯勒（Nessler）等人将此理论应用于定量分析
化学领域，并且设计了第一台比色计。到1 91 8年，美国国家标准局制成了第一台
紫外可见分光光度计。此后，紫外,可见分光光度计经不断改进，又出现自动记 录、自动打印、数字显示、微机控制等各种类型的仪器，仪器的灵敏度和准确度也 不断提高，其应用范围也不断扩大。
硒光电池对光的敏感范围为300,800nm，其中又以500,600nm最为灵敏。这 种光电池的特点是能产生可直接推动微安表或检流计的光电流，但由于容易出现疲 劳效应而只能用于低档的分光光度计中。
1760年所发表的文章，提出了分光光度的基本定律，即液层厚度相等时，颜色的
强度与呈色溶液的浓度成比例，从而奠定了分光光度法的理论基础，这就是著名的 朗伯,比尔定律。
1（紫外,可见吸收光谱的形成
吸光光度法也称做分光光度法，但是分光光度法的概念有些含糊，分光光度是 指仪器的功能，即仪器进行分光并用光度法测定，这类仪器包括了分光光度计与原
在近紫外区测定时常用氢灯和氘灯,它们可在160,375nm范围内产生连续光 源。氘灯的灯管内充有氢的同位素氘,它是紫外光区应用最广泛的一种光源,其光 谱分布与氢灯类似,但光强度比相同功率的氢灯要大3,5倍。 单色器
单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置,其主要功能应该是 能够产生光谱纯度高且波长在紫外可见区域内任意可调的单色光。单色器一般由入 射狭缝、准直镜(透镜或凹面反射镜使入射光成平行光)、色散元件、聚焦元件和出 射狭缝等几部分组成。其核心部分是色教元件,起分光的作用。单色器的性能直接 影响人射光的单色性,从而也影响到测定的灵敏度、选择性及校准曲线的线性关系 等。