玻璃透過率的測定

1、實(shí)驗(yàn)四 玻璃透過率的測定、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉BeerLambert定律及其應(yīng)用。2、了解玻璃的顏色、純度及亮度與透過光的波長及數(shù)量的關(guān)系二、實(shí)驗(yàn)原理光通過玻璃時，由于部分光能被玻璃吸收，因此透過玻璃的光能有所降低。玻璃吸收了光能以后，組成中某些原子中的電子被激發(fā)，從較低的能級 （Ei） 躍遷到較高的能級 （E2）,若兩能級的能量差（E2-E1）等于可見光（波長約為 400-760nm）的能量時，玻璃就呈現(xiàn)了顏色。若兩能級的能量差（ 巳-Ei）大于可見 光的能量時，玻璃一般是無色的。不同波長的光具有不同的顏色，具光量子的能量也不相同。由于原子結(jié)構(gòu)不 同，電子躍遷的能級不同，對可見光中不同波長的光便

2、產(chǎn)生了選擇性吸收，對某些波長的光吸收強(qiáng)，而對另一些波長的光則吸收弱或不吸收，當(dāng)自然白光照射有 色玻璃時，因選擇性吸收而使透過玻璃的光的組成發(fā)生了改變。有色玻璃所呈現(xiàn) 的顏色實(shí)質(zhì)上是被吸收光的補(bǔ)色即透過光的顏色。因此，透過光的波長及數(shù)量決 定了玻璃的顏色、純度及亮度，是鑒定有色玻璃的重要依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)采用721型分光光度計(jì)測定有色光學(xué)玻璃在不同波長光照射下的透過 率。物質(zhì)對單色的吸收可用Beer-Lambert定律予以定量說明。當(dāng)一束強(qiáng)度為Io的單色光通過有色溶液時，由于選擇性吸收，透射光的強(qiáng) 度減弱為Io透射的強(qiáng)度隨光路中吸光的質(zhì)點(diǎn)數(shù)量的增多而減弱，當(dāng)先通過時， 溶液中每一小份吸光質(zhì)點(diǎn)dn都按一

3、定比值K吸收通過它的光量I中的一定分量d/ dn-KI當(dāng)吸光質(zhì)點(diǎn)的量從0增大到N時，透射光的強(qiáng)度從Io減弱到I,將上式積分:dn0In，= 一 KN 或434KN = - KN1=70或 I-QK”T=I/I 0稱為透光率，其值不大于l ,常用百分?jǐn)?shù)表示。N 值與著色濃度C、光照截面S及光路長度（試樣厚度）L成正比，S取其為定 值，比例系數(shù)以e表示，則：KN=eCL, -lgT=eCL 或 Z-ZnX 10tCL此式即為Beer Lambert定律的表達(dá)式。實(shí)際應(yīng)用中，為了方便，用E代表-1gT,稱為吸收度或消光值，若用 D代表 -1gT,則稱為光密度，E與D的物理意義完全相同。E=eCLe稱

4、為吸收系數(shù)，它代表吸光物質(zhì)在單位濃度及單位厚度的吸收度，是物質(zhì) 的特性常數(shù)，在一定條件（單色光的波長、溶劑、溫度等）下，是一定值。Beer-Lambert定律適用于可見光、紫外線和紅外線，還適用于溶液、氣體和 均質(zhì)固體，但是只適用于單色光，因?yàn)樵诨旌系膹?fù)色光下，物質(zhì)對不同波長的光 吸收的程度是不同的。根據(jù)beer-Lambert 定律，通過透光率與單色光波長的關(guān)系透射光譜曲線，可鑒定有色玻璃的顏色及確定合適的著色劑用量。某些物質(zhì)由于對可見光產(chǎn)生選擇性吸收，使透射出來的光再通過棱鏡時可以 獲得一組不連續(xù)光譜，稱為吸收光譜，分光光度法就是根據(jù)吸收光譜原理建立的 分析方法之一。它要求入射光接近于單色

5、光。其譜帶寬度不超過35nm因此，分光光度計(jì)都帶有單色器。三、儀器與藥品1、藥品有色厚薄玻璃數(shù)塊2、儀器721型分光光度計(jì)采用自準(zhǔn)式光路，單光束方法，波長范圍為360800nm其光學(xué)系統(tǒng)如圖5-1所示。由光源燈1發(fā)出的連續(xù)輻射光譜，射到聚光鏡2上會聚后再通過平面鏡7轉(zhuǎn) 角90 ,反射到入射狹縫6及單色器內(nèi)，狹縫6正好位于球面準(zhǔn)直鏡4的焦點(diǎn) 平面上，當(dāng)入射光經(jīng)準(zhǔn)直鏡 4反射后，以一束平行光射向棱鏡 3（棱鏡的背面鍍 鋁），光在棱鏡中色散，棱鏡角處于最小偏向角，色散后的單色光在鋁面上反射， 依原路至準(zhǔn)直鏡，再反射會聚在狹縫上，經(jīng)光欄 8調(diào)節(jié)光量，射到聚光鏡9,聚 先后進(jìn)入比色皿10中，透過試樣到光

6、電管13,所產(chǎn)生的光電流大小表示試樣對相應(yīng)波長光的透過率。轉(zhuǎn)動分光光度計(jì)棱鏡3的角度，可調(diào)節(jié)射入狹縫的光的波 長，以此來選擇單色光。圖5-1 721型分光光度計(jì)光路圖1光源燈；2聚光透鏡；3色散棱鏡；4準(zhǔn)直鏡；5保護(hù)玻璃；6 狹縫;7反射鏡；8光欄；9聚光透鏡；10色散皿；11 光門；12保護(hù)玻璃；13 光電管四、實(shí)驗(yàn)步驟(一)試樣制備選擇無缺陷的玻璃，經(jīng)切裁、研磨拋光后成50m佛14mrK 2mmt狀試樣，用 酒精擦洗，并用鏡頭紙撩凈。(二)測試步驟(1)手持試樣邊緣，將其嵌入彈性夾內(nèi)，并放入比色器座內(nèi)靠單色器一側(cè)， 用定位夾固定彈性夾，使其緊靠比色器座壁。在儀器尚未接通電源時，用電表校正螺

7、絲調(diào)節(jié)電表指針，使其在“0”刻度線上。接通穩(wěn)壓電源，打開儀器開關(guān)，打開比色器暗盒蓋，將儀器靈敏度放在“I”位。調(diào)節(jié)“0”電位器使電流表指針在“ 0”刻度線上，儀表預(yù)熱20min后, 旋轉(zhuǎn)“入”旋鈕選擇需用的波長，用“ 0”電位器使電表指針準(zhǔn)確處于“ 0”刻度 線上。暗箱蓋將光門擋板打開，光電管受光，調(diào)節(jié) 處于100%處。使比色器座處于空氣空白校正位置， 輕輕地將比色器暗箱蓋合上，這時， 100%”電位器，使電表指針準(zhǔn)確放大器靈敏度有三檔，是逐步增加的，其選擇原則是保證在校正時能良好地調(diào)節(jié)“100”電位器。在能使指針至滿度線的情況下，盡可能地采用靈敏度較低的檔，這樣，儀器將有更高的穩(wěn)定性。所以使

8、用時，一般置于“ 1”檔，只有當(dāng)靈敏度不夠時，再逐級升高，但改變靈敏度后，需重新校正“ 0 ”位及 “ 100” 。按步驟 (3) ， (4) 連續(xù)幾次調(diào)“0”和“100”后無變動，即可以進(jìn)行測定。將待測試樣推人光路， 電流表指針?biāo)甘局导礊槟巢ㄩL光下的透過率T，或光密度D,其中，A -lgT。(8)在單色光的波長為360800nm范圍內(nèi)，每隔20nm測定試樣透過率T或 光密度D。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1設(shè)計(jì)表格，將實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)記錄于表中。2.將實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，以透過率 T作縱坐標(biāo)，以單色光波長入(nm)為橫坐標(biāo)， 用描點(diǎn)法做出玻璃的透過光譜曲線。六、注意事項(xiàng)若被測試樣顏色太深， T 值太低， D 值太高時，電表指示的