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現(xiàn)代色度學(xué)的發(fā)展為用儀器定量地、客觀地評價顏色奠定了基礎(chǔ)。顏色測量儀器種類繁多, 本文重點介紹的測色分光光度計具有用途廣、準(zhǔn)確度高、可以檢查同色異譜以及對不同照明體和觀察者進行色度學(xué)計算等優(yōu)點。了解這種儀器的基本特性, 對儀器研制和儀器的選用都是非常必要的。
測色分光光度計的特點,測色分光光度計與分析用的分光光度計都用于測量物體的光譜透射比或光譜反射比, 因此它們有許多相同之處。事實上就是由分析用的分光光度計發(fā)展而來的, 目前許多分光光度計就具有測色和分析兩用的功能。但是兩種分光光度計的用途畢竟不同, 測色原理是通過物體的光譜反射比或光譜透射比來計算顏色參數(shù),獲得物體外貌的顏色特性;而分析原理是利用物質(zhì)的吸收光譜進行物質(zhì)的化學(xué)組成及含量分析。所以必須有自已的特點與其用途相適應(yīng)。
以測反射樣品為主, 兼顧透射樣品, 這是因為大多數(shù)顏色度量實踐中所涉及的是物體的反射色。而分析用分光光度計則是以測透射樣品為主,在分光光度分析中,zui常遇到的是測液體試樣的透射光譜。由于液體試樣zui容易處理, 便于測定, 所以即使是固態(tài)試樣也常常制備成溶液狀態(tài)進行測定。當(dāng)然氣體和固體的光譜有時也需測定。
常規(guī)的局限在可見光范圍內(nèi), 即380～ 780nm。由于可見光譜兩端在色度學(xué)計算中貢獻較小(因?qū)σ曈X影響不大) ,有的儀器制成的范圍為400～ 700nm, 雖然測色準(zhǔn)確度受到一定影響, 但在某些行業(yè)中還能滿足要求。而分析用的分光光度計一般要從可見光延伸到紫外, 或從紫外到近紅外。因為大多數(shù)物質(zhì)分子的電子光譜處在紫外和可見光譜區(qū), 少數(shù)處在近紅外區(qū)。僅能測可見光譜的分光光度計在化學(xué)分析中使用范圍會受到很大的限制。
因為一般顏色樣品的光譜曲線隨波長,變化比較平緩, 而且計算顏色參數(shù)時總是在整個可見光范圍內(nèi)進行, 所以波長誤差和分辨力對測色準(zhǔn)確度影響較小, 在大多數(shù)應(yīng)用中, 5nm帶寬或間隔就能滿足要求。而分析用的分光光度計對波長準(zhǔn)確度和分辨力應(yīng)有嚴(yán)格要求, 因為在定性分析中, 是根據(jù)吸收峰的波長示值來確定物質(zhì)成分的, 波長誤差可能會造成錯誤的判斷。在定量分析中, 比爾定律是基礎(chǔ), 嚴(yán)格地說比爾定律是對單色光而言的,分辨力差,光譜不純將影響定量分析的準(zhǔn)確度。
光度準(zhǔn)確度和光度重復(fù)性對顏色測量和化學(xué)分析都很重要。在定量分析中, 光度準(zhǔn)確度和光度重復(fù)性直接影響分析準(zhǔn)確度, 不同檔次的儀器相應(yīng)用于不同要求的工作。當(dāng)然作研究。用的陣列器件, 一般為16元或32元, 與掃描式系統(tǒng)相比, 它的光譜分辨力有限, 目前已有使用更多元的陣列器件可以克服分辨力低的缺點。
樣品室的布置將決定樣品、照明光束、接收光束之間的幾何條件。幾何條件對測試結(jié)果的影響程度,取決于樣品的性質(zhì)。測色儀器應(yīng)滿足CIE推薦的條件。0/45和45/0條件能強烈地排除樣品光澤的影響, 測試結(jié)果與目視顏色評價有很好的相關(guān)性。這種條件常用于自發(fā)光體、彩色像顏色的測量和復(fù)制品的顏色評價; 也可用于熒光樣品和后向反射樣品的測量。但是這種條件對儀器光束的偏振和樣品表面構(gòu)造的不規(guī)則性十分敏感。0/d和d/0條件對上述影響不太敏感, 可用于多種樣品測量; 這種條件很適合于計算機配色。
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