طیف‌شناسی مرئی–فرابنفش

بر اساس قانون بیر-لامبرت، چنانچه یک پرتو تک‌فام به مادهٔ یکنواختی برخوردکند، بخشی از پرتو تابشی توسط ماده جذب می‌گردد که مطابق قانون برابر است با:

که در آن${\displaystyle P_{0}}$ توان ورودی
${\displaystyle P}$ توان خروجی
${\displaystyle A}$ جذب می‌باشد.^[۳]از سوی دیگر میزان جذب برابر است با:

که ${\displaystyle \varepsilon _{0}}$ ضریب جذب مولی ${\displaystyle b}$ طول مسیر نوری ${\displaystyle c}$ غلظت است.این قانون که برای محلول‌های رقیق می‌باشد، توصیف‌کننده فرایند جذب در این طیف‌سنجی است.

دستگاه طیف‌سنجی مرئی - فرابنفش (به انگلیسی UV - Visible) امروز بسیار فراگیر می‌باشد. این دستگاه دارای انواع مختلفی از بسیار ساده تا بسیار پیشرفته می‌باشد؛ مثلاً دستگاه‌های بسیار پیچیدهٔ تشخیص طبی که در چند دقیقه خون را تجزیه می‌کنند، بر همین اساس می‌باشند. دستگاه از قسمت‌های مختلف نوری و الکترونیکی تشکیل شده‌است. معمولاً یک یا چند تکفامساز و منشور و آشکارساز دارد.در این دستگاه منبع تابش که می‌تواند لامپ تنگستن یا دوتریوم باشد، منبعی پیوسته از تابش را فراهم می‌کند. این منبع تابش توسط منوکروماتور تفکیک می‌شود و پهنهٔ باریکی از طول موج توسط ابزارهای نوری به سل می‌رسد. سپس نور گذری توسط آینه متمرکز می‌شود و سرانجام در آشکارساز اندازه‌گیری می‌شود.تقسیم‌بندی

نورسنج ابزاری برای تهیه طیف وجود ندارد و تنها در طول موج مشخصی کار می‌کند. از طیفی که از تابش عناصر حاصل می‌شود آنالیز می‌شود.این دستگاه می‌تواند از فیلتر نوری استفاده کند.

در دستگاه طیف‌سنج امکان تهیه طیف و اندازه‌گیری جذب در طول‌موج‌های مختلف وجود دارد. خود طیف‌نورسنج شامل انواع مختلفی است.

تجهیزاتی که در طیف‌نگاری فرابنفش مرئی به کار می‌رود، طیف‌نورسنج UV/Vis نامیده می‌شود. این دستگاه شدت نور عبوری از نمونه (${\displaystyle I}$ ) را با شدت اولیه (${\displaystyle I_{o}}$ ) مقایسه می‌کند. نسبت ${\displaystyle I/I_{o}}$ ، «عبور» نامیده می‌شود، که معمولاً آن را با T% نشان می‌دهند. جذب، ${\displaystyle A}$ ، بر مبنای عبور تعریف می‌شود:

طیف‌نورسنج UV/Vis می‌تواند برای اندازه‌گیری بازتاب نیز به کار برده شود. در این مورد، طیف‌نورسنج شدت نور بازتابیده از نمونه(${\displaystyle I}$ ) را اندازه‌گیری کرده و با شدت نور منعکس شده از یک نمونهٔ مرجع(${\displaystyle I_{o}}$ )مقایسه می‌کند. نسبت (${\displaystyle I/I_{o}}$ )، «بازتاب» نامیده و با R% نشان داده می‌شود.

برای طول‌موجهای پایین از لامپ پرقدرت دوتریوم و برای طول‌موج‌های بلندتر می‌توان از لامپ ساده تنگستن استفاده کرد.

از آشکارسازهای این دستگاه می‌توان به چندبرابرکننده ی نوری و فوتوتیوب یا آرایه دیود خطی و افزاره‌های بار-جفت‌شده اشاره کرد.^[۴]

با توجه به نیاز به تکنیک‌های چالاک در تشخیص مواد گوناگون، این روش در حال گسترش است. این روش در مطالعات ساختاری و بنیادی و همچنین حوزه‌های کاربردی چون تجزیه مواد در رشته‌های شیمی، مواد، کشاورزی، پزشکی و … کاربرد گسترده‌ای دارد.