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人的眼睛能感觉到的光称为可见光 (visible light) 。在可见光区内,不同波长的光具有不同的颜色,只具有一种波长的光称为单色光,由不 同波长组成的光称为复合光。日常我们所看到的太阳光、白炽灯光、日光灯光等白光都是复合光,它是由 400 ~ 760 nm 波长范围内的红、 橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色的光按一定比例混合而成的。
实验证明, 如果将两种适当颜色的单色光按一定强度比例混合, 也可以得到白光, 我们通常将这两种颜色的单色光称为互补色光。 图 ( 8 — 1 ) 为互补色光示意图,图中处于直线关系的两种颜色的光是互补色光,它们彼此按一定比例混合即成为白光。
2 .溶液的颜色和对光的选择性吸收
物质呈现的颜色与光有密切的关系,当光照射到物质上时,由于物质对于不同波长的光的反射、散射、折射、吸收、透射的程度不同, 使物质呈现不同的颜色。
对于溶液来说,它所呈现的不同颜色,是由于溶液中的质点选择性地吸收了某种颜色的光而引起的。当一束白光通过某溶液时,如果溶 液对各种颜色的光均不吸收,入射光全透过,或虽有吸收,但各种颜色的光透过程度相同,则溶液是无色的;如果溶液只吸收了白光中 一部分波长的光,而其余的光都透过溶液,则溶液呈现出透过光的颜色,在透过光中,除吸收光的互补色光外,其它的光都互补为白光, 所以溶液呈现的恰是吸收光的互补色光的颜色。例如, CuSO4 溶液选择性地吸收了白光中的黄色光而呈现蓝色; KMnO4 溶液选择性地吸 收了白光中的绿色光而呈现紫红色。表 8 — 2 列出了溶液颜色与吸收光颜色和波长的关系,可以作为测定时选择入射光波长范围的参考。
表 8-2 溶液颜色与吸收光颜色和波长的关系
溶液颜色
吸收光
颜色
λ/ nm
黄绿
紫
400 ~
450 黄
蓝
450 ~
480 橙
绿蓝
480 ~
490 红
蓝绿
490 ~
500 紫红
绿
500 ~
560 紫
黄绿
560 ~
580 蓝
黄
580 ~
600 绿蓝
橙
600 ~
650 蓝绿
红
650 ~
760 3 .吸收光谱
物质对光的吸收具有选择性,如果要知道某溶液对不同波长单色光的吸收程度,我们使各种波长的单色光依次通过一定浓度的某溶液, 测量该溶液对各种单色光的吸收程度,并记录每一波长处的吸光度,然后以波长为横坐标,吸光度为纵坐标作图,得一曲线,即该物质 的光吸收曲线或吸收光谱 (absorption spectrum) 。 对应于光吸收程度最大处的波长称最大吸收波长 ( maximum absorption ) , 以 λ 最大或 λmax 表示,如图( 8 - 2 )所示。在 λmax 处测定吸光度灵敏度最高,故吸收光谱是吸光光度法中选择入射光波长的重要依据。
图 8 - 2 吸收光谱示意图
吸收光谱可以清楚、 直观地反映出物质对不同波长光的吸收情况。 图( 8 - 3 ) 是四种不同浓 度的 KMnO4 溶液的吸收光谱。 由图可知: ①在可见光范围内, KMnO4 溶液对不同波长的光 的吸收情况不同,对波长为 525 nm 的绿色光吸收最多,有一吸收高峰;②四条曲线的最大 |
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