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- 【导读】 关键词:透过光谱;紫外可见分光光度法;美析仪器www.macylab。。com;uv-1100一、 实验目的a) 了解和掌握紫外可见分光光度计的原理、结构和使用方法b) 物质的吸...
关键词:透过光谱;紫外可见分光光度法;美析仪器www.macylab。。com;uv-1100
一、 实验目的
a) 了解和掌握紫外可见分光光度计的原理、结构和使用方法
b) 物质的吸收光谱、透射光谱和反射光谱的表征方法
c) 利用紫外可见分光光度计测量半导体禁带宽度的原理及方法实验原理:
d) 紫外可见分光光度计基本工作原理是当一定频率的紫外-可见光照射物质时,电子在不同能级之间发生跃迁,从而有选择地吸收激发光。随波长而变化的光谱,反映了试样的特征。测量光谱可以对物质进行定性和定量分析。紫外-可见分光光度计由光源、单色仪、样品架、检测器、计算机数据采集及处理系统组成。基于测量材料的透过和反射光谱,获得材料对紫外-可见光的吸收性能,从而进行材料的检测、研究和开发。它可以对多种材料进行分析,无论是透明、非透明、块状、薄膜还是粉末都可以方便地测量。
e) 利用紫外可见分光光度计可以测试半导体或绝缘体材料的禁带宽度Eg。当光子的能量接近材料的带隙宽度时,损失受材料的本征吸收控制,吸收系数,薄膜样品厚度和透过率(T)之间满足:
在本征吸收以上,吸收系数与入射光子能量的关系可以表示为
二、 实验数据处理
a) 由Cu2O薄膜透射光谱测禁带宽度
i. 原始数据:
ii. 曲线图像
iii. 得到截距Eg
画图并拟合曲线后,可得到Eg=3.0596ev,这与预期数值符合较好。b) 由TiO2粉末反射光谱获得禁带宽度
i. 原始数据:
ii. 曲线图像:
iii. 得到截距:
画图并拟合曲线后,可得到Eg=3.0404ev,这与预期数值符合较好。
c) 选作实验:利用UV3010测试MB(亚甲基蓝)溶液的浓度。
由Lambert-Beer定律可推出,lgT=K*C*L,A=K*C*L,K—物质吸收系数,单位(1/gcm),C—溶液浓度,A—吸光度,单位是Ab,L—溶液的光径度(比色皿的厚度)。由以上公式可知,对于一定的光径L和任一(K一定)光吸收性物质,吸光度A为浓度C的单值(线性)函数。对C的测试直接归结于对A的测试。
实验中,以去离子水作为基底,测出10mg/L的MB(亚甲基蓝)溶液的为参考液的吸收曲线mb1。并测出未知浓度溶液mb2的吸收曲线。读出吸收峰处的吸收度Abs,即可求出Cx10mg/L标准溶液峰值:
待测溶液Sample_1样品峰值:
故得到样品1溶液的浓度为: mg/L待测溶液Sample_2样品峰值:
故得到样品1溶液的浓度为:mg/L
三、 实验结论
通过这次实验,我们学会了紫外可见分光光度计的基本使用,通过测量材料的透射谱或反射谱得到材料对于紫外-可见光的吸收信息,从而计算出相应的禁带宽度Eg。在选做实验中,通过测量溶液的吸收度Abs曲线,根据Lambert-Beer定律推出在一定条件下溶液的浓度只与吸收度成正比关系,选择曲线上峰值出的吸收度值便可换算出相对的溶液浓度值。然而利用这种方法测量主要针对有色溶液,对于无色溶液对于无色溶液,可以根据溶液的组分选择适当的显色剂,要求加入显色剂后溶液的颜色深浅和浓度相关,即可继续测量。关键词:透过光谱;紫外可见分光光度法;美析仪器www.macylab。。com;uv-1100
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- 2004-08-14 09:23:05
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