第三十二章 光譜儀（1/2）

陳婉清將許秋引至一旁黑色的實驗台，上面放有三台儀器，一台電腦。

「這三台儀器，分別是紫外可見分光光度儀、螢光光譜儀、電化學工作站。」她一邊介紹，一邊指給許秋看。

「今天主要用到前兩個儀器，利用它們可以得到薄膜樣品的光吸收光譜和螢光光譜，一般簡稱為UV-vis和PL。」

陳婉清打開紫外可見分光光度儀和螢光光譜儀的電源，然後開啟電腦中UV-vis的測試軟體。

等待了幾秒鐘，電腦顯示與儀器連接成功，同時彈出控制頁面。

陳婉清邊操作邊講解道：

「UV-vis的測試原理是將各個波長的單色光分別穿透樣品，在此過程中，部分光子被樣品吸收，然後測試入射光和出射光的強度，通過計算便能得到樣品對該波長光的透過率。

我們能測試的範圍大致在200-1000納米。

實驗步驟也很簡單。

第一步，啟動光源；

第二步，測試空白樣品，也就是玻璃片，把它貼在樣品台上，點擊『blank』按鈕；

第三步，測試樣品，同樣也貼在樣品台上，點擊『sample』按鈕，軟體會自動測試並扣除背景的。

這套儀器也可以用來測試溶液樣品，不過我們通常用它測薄膜。」

測試速度很快，電腦屏幕上出現了樣品的光吸收光譜，主要吸收峰的位置在400-650納米處。

許秋現在還不懂解譜，便問道：「學姐，怎麼樣，猜想正確嗎。」

「唔……」陳婉清考慮了一會兒，說道：「從這張圖譜上來看，相比於正常旋塗條件下的樣品，現在它吸收峰的半峰寬更小。如果它的光吸收係數也同時提高的話，倒是可以解釋為聚合物結晶性的增加，但是現在不知道膜厚，所以無法計算光吸收係數。」

「那膜厚怎麼測呢？」許秋道。

「我們旋塗的有機薄膜，厚度一般在100納米左右，測它們厚度一般用橢偏儀或者用SEM測斷面。

前者需要擬合參數，後者則需要在液氮冷卻的條件下掰斷基片，再測試斷面的SEM，總之都不是很方便，而且就算測出來，計算出光吸收係數，這個數據也只能作為佐證，因為它不夠直觀。

要想得到更直觀的證據，還是需要去魔都同步輻射中心，對樣品做掠入式X射線衍射實驗。」

陳婉清又將另外五個樣品測完，保存了數據，說道：

「螢光光譜儀開啟後需要稍微預熱一會兒，現在應該差不多了。」

她打開螢光光譜儀的儀器蓋，將裡面的樣品支架取出，貼上其中一片樣品後放回，接著道：

「它的原理是用單色光照射樣品表面，樣品分子吸收光子的能量，發出螢光，儀器收集其螢光信號。

根據能量守恆原理，單光子激發下，螢光的能量小於激發光的能量，也就是螢光的波長比激發光波長更長。

儀器有兩種模式，一種是給定激發光的波長，收集樣品在儀器檢測範圍內全波長的螢光信號；

另一種是給定一個激發光波長的範圍，收集給定波長的樣品螢光信號。

我們使用的是第一種模式，通常情況下，激發光的波長選擇樣品光吸收光譜中峰值對應的波長。

所以一般要先測試UV-vis，再測試PL。」

陳婉清打開PL測試軟體，開始設置參數：激發光波長550納米，螢光檢測範圍570到850納米。

「這個不需要空白基片，直接測量就好。極限測試範圍大致是300-850納米。

操作就很簡單，把樣品放進去，旋轉樣品台使樣品與激發光源呈60度夾角，然後蓋好蓋子，啟動測試就可以了。」

陳婉清按下啟動鍵。

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