1. 光学密度(OD)
- 定义:光学密度是衡量物质对特定波长光的吸收能力的指标,定义为入射光强度(I0)与透射光强度(I)比值的对数,即 OD=log10(I0/I)。
- 应用:在化学、生物、医学等领域,光密度仪常用于测量溶液(如核酸、蛋白质)的浓度,因为物质的浓度与其光密度通常呈线性关系(符合朗伯-比尔定律)。
2. 吸光度(Absorbance)
- 关系:吸光度与光学密度本质相同,只是在不同领域可能使用不同术语。光密度仪通过测量吸光度来反映样品对光的吸收程度。
- 应用:例如,在酶联免疫吸附试验(ELISA)中,通过测量吸光度来定量分析目标物质的浓度。
3. 透光率(Transmittance)
- 定义:透光率是透射光强度与入射光强度的比值,即 T=I/I0。
- 应用:光密度仪可间接计算透光率,用于评估光学材料(如滤光片、玻璃)的透明度或涂层的遮盖力。
4. 颜色与浓度分析
- 原理:物质的颜色深浅与其对光的吸收特性密切相关。光密度仪通过测量特定波长下的吸光度,可定量分析样品中物质的浓度。
- 应用:
- 生物化学:测量DNA、RNA或蛋白质的浓度。
- 环境监测:检测水体中污染物的浓度。
- 食品工业:评估食品添加剂或色素的含量。
5. 薄膜厚度与光学特性
- 原理:对于薄膜材料,光密度仪可通过测量不同波长下的光吸收或反射,结合光学模型,推算薄膜的厚度、折射率等参数。
- 应用:在半导体制造、光学镀膜等领域,用于质量控制和研发。
6. 印刷与材料科学
- 应用:
- 印刷行业:测量油墨的光密度,确保印刷品的颜色一致性和质量。
- 材料科学:评估材料的遮盖力、反射率等光学性能。
7. 医学与生物研究
- 应用:
- 血液分析:测量血红蛋白等成分的浓度。
- 细胞培养:通过光密度监测细胞生长密度。
总结
光密度仪的核心功能是通过测量光与物质的相互作用,提供关于样品光学特性的定量数据。其应用范围广泛,涵盖基础科学研究、工业质量控制、医学诊断等多个领域。选择合适的光密度仪时,需考虑测量波长范围、精度、样品类型(如液体、固体、薄膜)等因素。