一、物質(zhì)的顏色和對(duì)光的選擇性吸收
物質(zhì)呈現(xiàn)何種顏色與光有著密切的關(guān)系。有些波長(zhǎng)的光作用于人的眼睛能引起顏色的感覺(jué)，我們把人眼能感覺(jué)到的光叫做可見(jiàn)光，其波長(zhǎng)范圍在400~760nm之間。白光是一種混合光，是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光按一定強(qiáng)度比例混合而成的。具有一種波長(zhǎng)的光叫單色光，各種顏色的光都具有一定的波長(zhǎng)范圍。
當(dāng)一束白光通過(guò)有色溶液時(shí)，溶液選擇性地強(qiáng)烈吸收了白光中的某種單色光，則溶液呈現(xiàn)透過(guò)光的顏色。例如硫酸銅溶液因吸收了白光中的黃光而呈現(xiàn)出藍(lán)色。因此，溶液的顏色是由透過(guò)光的波長(zhǎng)決定的。
如果將兩種相對(duì)應(yīng)顏色的光按一定比例混合，則可成為白光，故稱這兩種光為互補(bǔ)色光。
實(shí)驗(yàn)證明，各種有色溶液，對(duì)于可見(jiàn)光區(qū)各種不同波長(zhǎng)的光都有一定程度的吸收，如果將不同波長(zhǎng)的光依次通過(guò)某有色溶液，并測(cè)其吸光度，然后，以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖，所得曲線稱為吸收光譜曲線，簡(jiǎn)稱吸收曲線。每種物質(zhì)的溶液，其吸收曲線上都有一個(gè)最大吸收峰。這個(gè)峰所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)稱為最大吸波長(zhǎng)，用λmax表示。
二、朗伯——比耳定律
當(dāng)一束平行的單色光照射到有色溶液時(shí)，光的一部分被吸收，一部分透過(guò)溶液。設(shè)入射光的強(qiáng)度為I0。透過(guò)光的強(qiáng)度為It,溶液濃度為c，液層厚度為b。實(shí)驗(yàn)證明，它們之間存在著如下關(guān)系：
lg I0/It=kcb.........（1）
It/I0表示光線透過(guò)溶液的程度，稱為透光度或透光率，用符號(hào)T表示。顯然，溶液透光率愈大，說(shuō)明對(duì)光的吸收愈小。
lg I0/It即1g1/T是透光度倒數(shù)的對(duì)數(shù)值，稱為吸光度，用符號(hào)A表示。因此上式可寫(xiě)成：
A= lg1/T =lg I0/It=kcb..........（2）
式2表明：當(dāng)一束平行的單色光通過(guò)均勻溶液時(shí)，溶液對(duì)光的吸收程度與溶液的濃度和液層厚度的乘積成正比。這一結(jié)論就是光吸收的基本定律，稱為朗伯——比耳定律，它為比色分析法和分光光度法奠定了理論基礎(chǔ)。
式2也稱為比色公式。在公式中k是比例常數(shù)，數(shù)值隨b、c所用單位的不同而異,它與入射光波長(zhǎng)、溶液的性質(zhì)和溫度等因素有關(guān)。若溶液的濃度以mol?L-1表示，液層厚度以cm表示，則此常數(shù)稱為摩爾吸光系數(shù)，用ε表示，其單位為L(zhǎng)·moL-1·cm-1，式2變?yōu)椋?
A=εbc.........(3)
摩爾吸光系數(shù)的物理意義是：當(dāng)有色溶液的濃度是1mol·L-1，液層厚度為1cm時(shí)溶液的吸光度。它反映了有色溶液對(duì)某特定波長(zhǎng)的光的吸收能力。它是各種物質(zhì)在入射光為一定波長(zhǎng)時(shí)的特征常數(shù)。C值愈大，表示該物質(zhì)對(duì)這一波長(zhǎng)光的吸收能力愈強(qiáng)，光度分析的靈敏度愈高。
