各种颜色的吸收波长.doc

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；②四条曲线的最大值均出现在525 nm波长处，即KMnO4溶液的最大吸收波长λmax = 525 nm，不随浓度的变化而改变，且不同浓度KMnO4溶液的吸收光谱形状是完全相似的。不同物质的吸收光谱形状和最大吸收波长均不相同，各种物质均有它的特征吸收光谱，以此可作为定性分析的依据；③不同浓度的同种物质溶液，在一定波长处吸光度随溶液浓度的增加而增大。以此可作为定量分析的依据。
图8－3KMnO4水溶液的吸收光谱