[发明专利]液体光谱透过率的测量方法

说明书

技术领域

本发明属于光学测量领域，尤其是一种液体光谱透过率的测量方法。

背景技术

在光学测量中，测量液体光谱透过率的传统方法主要是分光光度计法，该方法简述如下：首先将分光光度计按测试要求调整好，然后选取一对相同规格的透明样品池供测试时使用。将一只空样品池放置于测试光路中，调整仪器，使仪器指示值为100％，然后将另一只样品池装满被测液体，置换光路中的空样品池，此时将获得液体的透过率。由上可知，被测液体相对于空气透过率的测量，都是把液体装在特制的透明样品池中进行的，由于没有考虑样品池界面反射发生变化的影响，所以采用这种方法测出的液体透过率经常出现大于100％的情况，即比空气的透过率还要大，显然是不合理和不准确的。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种液体光谱透过率的测量方法，所述方法考虑了样品池本身的吸收以及界面对光线的反射作用，解决现有分光光度计法误差大、准确度低的问题。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

液体光谱透过率的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)用分光光度计发出的光束垂直穿过装有待测液体的透明样品池，并测量光谱透过率，记为T_0测；

(2)用分光光度计发出的光束垂直穿过一块与透明样品池同一材质制成的、厚度是样品池壁厚两倍的样品块，并测量光谱透过率，记为T_1测；

(3)用折射仪分别测量透明样品池壁和待测液体的折射率n₁和n₂，计算出待测液体和透明样品池壁界面的单面反射率

(4)计算待测液体的光谱透过率

本发明与现有技术相比的优点在于：

本发明方法的核心是采用光度学的方法对分光光度计测量液体透过率时引入的误差进行修正，消除了测量液体时所用透明样品池本身的吸收以及四个界面的反射导致测试的光谱透过率结果出现的误差，提高了液体光谱透过率的准确度。

附图说明

图1为光在装有待测液体的透明样品池中传播的走向示意图。

图2为光在样品块中传播时的示意图。

图3为采用本发明所述方法获得的去离子水在280～1400nm波段范围内的光谱透过率曲线。

图中：

1-第一界面，2-第二界面，3-第三界面，4-第四界面，5-第五界面，6-第六界面，7-样品池，8-待测液体，9-样品块。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

图1为光在装有待测液体8的透明样品池7中传播的走向示意图。可以看到光除了会经过待测液体8，还会经过两个透明样品池壁、以及第一界面1、第二界面2、第三界面3、第四界面4，其中，第一界面1、第四界面4为样品池7和空气的界面，第二界面2、第三界面3为样品池壁和待测液体8的界面。透明样品池壁的壁厚为d、吸收系数为α，第一界面1、第四界面4的单面反射率R₁＝R₄＝R₀，第二界面2、第三界面3的单面反射率R₂＝R₃＝R₀'。因此，分光光度计测得的液体光谱透过率T_0测＝T×[(1-R₀)²exp(α×2d)(1-R₀')²]

其中，T为待测液体8的实际光谱透过率；R₀'是第二界面2、第三界面3的单面反射率。

而待测液体8的实际光谱透过率为：

T＝T_0测/[(1-R₀)²exp(α×2d)(1-R₀')²]   (1)

图2为光在一块与透明样品池7同一材质制成的厚度是样品池壁厚两倍的样品块9中传播时的示意图。可以看到光除了会经过厚度为2d、吸收系数为α的透明样品块9，还会经过第五界面5、第六界面6，第五界面5、第六界面6为样品块9和空气的界面，其单面反射率R₅＝R₆＝R₀，故：

分光光度计测得的样品块9的光谱透过率为：