太阳光度计原理

太阳光度计，是将成分复杂的太阳光，分解为光谱线的科学仪器。主要用于测量太阳光的不同波段、不同方向、不同时间的辐射亮度，来推算大气气溶胶、水汽、臭氧等成分的特性。用于大气环境监测，卫星校正等应用。那么太阳光度计的工作原理是怎样的呢？

不同的光源都有其特有的发射光谱，因此可采用不同的发光体作为仪器的光源。钨灯的发射光谱：钨灯光源所发出的380～780nm波长的光谱光通过三棱镜折射后，可得到由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的连续色谱；该色谱可作为可见光太阳光度计的光源。

太阳光度计计采用一个可以产生多个波长的光源，通过系列分光装置，从而产生特定波长的光源，光源透过测试的样品后，部分光源被吸收，计算样品的吸光值，从而转化成样品的浓度。样品的吸光值与样品的浓度成正比。

太阳光度计的基本工作原理是基于物质对光（对光的波长）的吸收具有选择性，不同的物质都有各自的吸收光带，所以，当光色散后的光谱通过某一溶液时，其中某些波长的光线就会被溶液吸收。在一定的波长下，溶液中物质的浓度与光能量减弱的程度有一定的比例关系，即符合比尔定律。

T = I/Io lg（Io/I）=εcb

式中，T为透过率，Io为入射光强度，I为透射光强度，A为消光值（吸光度），ε为吸收系数，b为溶液的光径长度，c为溶液的浓度。从以上公式可以看出，当入射光、吸收系数和溶液厚度一定时，透光率是根据溶液的浓度而变化的。

太阳光度计已经成为现代分子生物实验室常规仪器。常用于核酸，蛋白定量以及细菌生长浓度的定量。

波长的选择一般是选择待测物质Zda吸收峰的波长（λmax）。因在λmax测定吸光度，敏感度Zgao。在吸收峰波长处测吸光度，波长变化影响Z小；而在其他波长处，波长变化对吸光度影响大，甚至测得浓度一吸光度曲线不呈直线。

选择测定某一溶液所需的波长，是可以用不同的波长作该溶液的吸收光谱曲线

太阳光度计，是将成分复杂的太阳光，分解为光谱线的科学仪器。太阳光度计测量的是在地面测量受大气悬浮微粒衰减后的太阳可见光各单色光强度。太阳光度计的组成结构是什么样的呢？用于大气环境监测，卫星校正等应用。主要用于测量太阳光的不同波段、不同方向、不同时间的辐射亮度，来推算大气气溶胶、水汽、臭氧等成分的特性。

因悬浮粒子含量愈多,大气愈混浊,且不同大小的粒子对各波长可见光衰减特点有异,故可由测得的光度推算出大气混浊系数和大气中悬浮粒子谱分布。用于世界气象组织空气污染监测网的本底站和其他空气混浊度监测站。

Z早的太阳光度计由德国科学家沃尔兹(F.E.Volz)于1959年创制。由置于进光筒内的干涉滤光片圆盘和光电池组成。在无云掩日时观测。观测时,将表对准太阳,使通过混浊大气的阳光进入光筒。转动光筒的转盘,使盘内环形分布的可过滤不同波长阳光的四五片干涉滤光片依次把过滤出的各波长阳光投入光电池,即可测出各波长阳光的光度。

全自动太阳光度计由一个光学头、一个控制箱和一个双轴步进马达系统组成，光学头带有两个瞄准筒：一个用于测量太阳直射辐射不带聚光透镜，另一个用于天空辐射测量带有聚光透镜。在光学头上还装有四象限探测器用于太阳自动跟踪时的微调。控制箱内装有2个微处理器，分别用于数据获取和步进马达系统的控制。

在全自动测量状态，附设的湿度传感器探测到降雨，电子控制箱将置光度计于停机状态，以保护仪器的光学系统。步进马达系统具有方位和测量高度角两个自由度，由时间方程来控制太阳的初步跟踪，用四象限探测器系统作精密跟踪。带有多条自动测量程序。

全自动太阳光度计基本结构如下：

1、光学头

太阳光度计光学头部分包括滤光片和用来测量太阳和天空辐照度的双光学瞄准筒。

总视场角：太阳瞄准光筒1.0度；天空瞄准光筒1.0度。

半波宽度：10nm。

2、探测器

太阳光（增强硅