9．1．1　光与物质颜色的关系

许多溶液在阳光下呈现不同的颜色，而这些五彩缤纷的颜色背后，反映了物质的什么特性？实验证明，溶液的显色，是由对光的选择性吸收作用造成的。

光是一种电磁波，具有波动性和粒子性，当某种物质受到光的照射时，光的能量就会传递到物质的分子上，这就是物质对光的吸收作用。不同的物质因为结构不同，对不同波长光的吸收也会不同。

人们所能看见的光称为可见光，其波长范围在400～760 nm。白光（日光、日光灯光等）是由不同颜色的光混合而成的复合光。白光经过分光设备，可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种单色光。不仅这7种颜色的光可以共同混合成白光，如果把适当颜色的两种光按一定的强度比例混合，也可得到白光，这两种单色光即可称为互补色光。具体关系如图9．1所示，直线相连的两种光即为互补光。对于物质来说，物质之所以呈现出不同的颜色，是由于它们吸收了某种单色光，而使自身显现出被吸收颜色的互补色。以高锰酸钾溶液为例，因其吸收了白光中的绿色光，而呈现出紫红色。假如某溶液对各种颜色的光吸收程度相同，该溶液就是无色透明的。

图9．1　互补色示意图

如果将各种波长的单色光依次通过某物质的溶液，测量该溶液对各波长光的吸收程度，以吸光度A为纵坐标，以波长为横坐标，可以得到一条曲线，称为吸收光谱曲线，如图9．2所示，其光吸收程度最大处的波长称为最大吸收波长，用λmax表示。不同物质的吸收光谱曲线不同，可作为物质定性鉴别的依据。

同时，当有色溶液浓度变化时，溶液颜色也会随之变化，浓度越高，溶液颜色越深。这是因为当物质浓度不同时，对相应波长的光的吸收程度也会不同，如图9．3所示。因此，在分析实践中，以一定波长的光通过某物质的溶液，测量该物质对光的吸收程度，也就可以测出该物质的含量。这种方法，称为吸光光度分析法。

图9．2　吸收光谱曲线