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紫外可見分光光度計基本原理：從光到數據的科學之旅
紫外可見分光光度計的核心原理，是一場從光到數據的精密轉化之旅，其科學基礎可追溯至分子能級躍遷與朗伯-比爾定律的深度融合。
光的“篩選”與分子“舞步”
當光源（如氘燈或鎢燈）發出連續光譜的紫外-可見光（200-800納米）時，單色器（光柵或棱鏡）如同“光譜調色師”，將復合光分解為單一波長的單色光。這些光束依次穿透樣品池中的溶液，分子中的電子如同“舞者”，僅吸收與其能級差匹配的光子能量，完成從基態到激發態的躍遷。例如，蛋白質中的酪氨酸殘基會強烈吸收280納米的光，而DNA的嘌呤堿基則在260納米處形成吸收峰。這種選擇性吸收使不同物質呈現出的“光譜指紋”。
數據轉化的“數學密碼”
未被吸收的光由檢測器（光電二極管或光電倍增管）捕獲，轉化為電信號。此時，朗伯-比爾定律（A=εbc）成為解碼關鍵：吸光度（A）與溶液濃度（c）、光程（b）及摩爾吸光系數（ε）成正比。通過測量不同波長下的吸光度，儀器繪制出吸收光譜曲線，曲線的峰值位置（如DNA的260納米峰）用于定性分析，而特定波長處的吸光度值則通過標準曲線法或直接計算實現定量檢測。例如，測定DNA濃度時，只需讀取260納米處的吸光度，代入公式即可得出結果。
從實驗室到產業的“科學橋梁”
這一原理的普適性使其成為跨學科分析工具。在生命科學中，它可監測酶促反應中NADH在340納米處的吸光度變化，實時追蹤反應速率；在環境監測領域，通過分析水樣在特定波長的吸收特征，可快速檢測亞硝酸鹽、重金屬等污染物濃度。現代儀器更通過雙光束設計、自動波長掃描等技術，將檢測靈敏度提升至納克級，同時結合計算機軟件實現光譜庫比對、動力學模擬等高級功能，讓“光與分子”的對話轉化為可操作的科學數據。