III.1.1. ТИПЫ СПЕКТРОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В БИОЛОГИИ
Спектр представляет собой зависимость количества поглощенной или излученной системой энергии от длины волны или другого параметра, например волнового числа.
Молекулы взаимодействуют с излучением в широком диапазоне длин волн, поэтому их спектры лежат в разных областях. Для измерений в каждом спектральном диапазоне используется специальное оборудование. Одни типы спектров получить довольно легко, и соответствующие методы широко используются в повседневной работе клинико-диагностических лабораторий. Однако есть область спектроскопии, где применяется довольно сложное оборудование. Соответствующие методы используются лишь для детального исследования биологических макромолекул и других субклеточных структур.
Основные законы поглощения света
При прохождении света через равномерно поглощающую среду его интенсивность I0 уменьшается до величины I. Отношение интенсивностей прошедшего и падающего света I/I0 называется пропусканием - Т.
Поглощение - А или экстинкция - Е (оптическая плотность - D) - это величина, равная
lg 1/Т = lg I/I0.
Согласно закону Бугера-Ламберта-Бэра, экстинкция пропорциональна концентрации поглощающего вещества и толщине образца, т.е.
Е = εcd,
где ε - коэффициент молярной экстинкции поглощающего вещества при длине волны λ; с - молярная концентрация раствора; d - оптический путь, или толщина образца, см.
Пропускание обычно измеряется в процентах - от 0 до 100%.
Экстинкция - величина безразмерная и изменяется от 0 до ∞.
Поскольку коэффициент молярной экстинкции, как правило, довольно большой, используют другую величину - поглощение света образцом толщиной 1 см, содержащим 1% раствор исследуемого вещества - Е1%см.
На рис. III.1.1 приведены электромагнитный спектр и спектральные характеристики фотометров разного типа.