पराबैंगनी-दृश्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी

यूवी स्पेक्ट्रोस्कोपी या यूवी-दृश्यमान स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री (UV–Vis या UV/Vis) पराबैंगनी और विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के पूर्ण, संलग्न गोचर स्पेक्ट्रम क्षेत्रों के हिस्से में अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी या परावर्तन स्पेक्ट्रोस्कोपी को संदर्भित करता है। अपेक्षाकृत सस्ती और आसानी से कार्यान्वित होने के कारण, इस पद्धति का व्यापक रूप से विविध लागू और आधारभूत अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। केवल आवश्यकता यह है कि प्रतिदर्श UV–Vis क्षेत्र में अवशोषित हो, यानी एक वर्णमूलक हो। अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी का पूरक है। माप की तरंग दैर्ध्य के अलावा, ब्याज के पैरामीटर, अवशोषण (A) या संप्रेषण (% T) या परावर्तन (% R), और समय के साथ इसके परिवर्तन हैं।

ऑप्टिकल संक्रमण

बेकमैन DU640 UV/Vis स्पेक्ट्रोफोटोमीटर

अधिकांश अणु और आयन पराबैंगनी या दृश्य सीमा में ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, अर्थात वे वर्णमूलक होते हैं। अवशोषित फोटॉन वर्णमूलक में एक इलेक्ट्रॉन को उच्च ऊर्जा आणविक कक्षा में उत्तेजित करता है, जिससे संदीप्त अवस्था को जन्म मिलता है। कार्बनिक वर्णमूलक के लिए, चार संभावित प्रकार के संक्रमण माने जाते हैं: π–π*, n–π*, –σ*, और n–σ*। अधूरे भरे d ऑर्बिटल्स से जुड़े कई इलेक्ट्रॉनिक अवस्था  की उपस्थिति के कारण ट्रांज़िशन मेटल कॉम्प्लेक्स प्रायःरंगीन होते हैं (यानी, दृश्य प्रकाश को अवशोषित करते हैं)।

आवेदन

UV/Vis रीडआउट का एक उदाहरण

UV/Vis स्पेक्ट्रोस्कोपी नियमित रूप से विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में विभिन्न विश्लेषणों या नमूने के मात्रात्मक विश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है, जैसे संक्रमण धातु आयन, अत्यधिक संयुग्मित प्रणाली कार्बनिक यौगिक, और जैविक वृहदणु। स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण आमतौर पर समाधानों में किया जाता है लेकिन ठोस और गैसों का भी अध्ययन किया जा सकता है।

• कार्बनिक यौगिक, विशेष रूप से उच्च स्तर की संयुग्मित प्रणाली वाले, UV या विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्रों में भी प्रकाश को अवशोषित करते हैं। इन निर्धारणों के लिए विलायक प्रायःपानी में घुलनशील यौगिकों के लिए पानी या कार्बनिक-घुलनशील यौगिकों के लिए इथेनॉल होते हैं। (ऑर्गेनिक विलायक में महत्वपूर्ण UV अवशोषण हो सकता है; सभी विलायक UV स्पेक्ट्रोस्कोपी में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं हैं। इथेनॉल अधिकांश तरंग दैर्ध्य में बहुत कमजोर रूप से अवशोषित होता है।) विलायक ध्रुवाभिसारिता और pH एक कार्बनिक यौगिक के अवशोषण स्पेक्ट्रम को प्रभावित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, टायरोसिन अवशोषण मैक्सिमा और मोलर विलुप्त होने के गुणांक में वृद्धि करता है जब pH 6 से 13 तक बढ़ जाता है या जब विलायक ध्रुवाभिसारिता कम हो जाती है।
• जबकि चार्ज ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स भी रंगों कि वृद्धि देते हैं, रंग बहुधा मात्रात्मक माप के लिए उपयोग किए जाने के लिए बहुत गहन होते हैं।

बीयर-लैम्बर्ट कानून कहता है कि एक घोल का अवशोषण सीधे घोल में अवशोषित प्रजातियों की संकेंद्रण और पथ की लंबाई के समानुपाती होता है। इस प्रकार, एक निश्चित पथ लंबाई के लिए, एक घोल में अवशोषक की संकेंद्रण को निर्धारित करने के लिए UV/Vis स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग किया जा सकता है। यह जानना आवश्यक है कि संकेंद्रण के साथ अवशोषण कितनी जल्दी बदलता है। यह संदर्भों (दाढ़ विलोपन गुणांक की तालिका) से लिया जा सकता है, या अधिक सटीक रूप से, एक अंशांकन वक्र से निर्धारित किया जा सकता है।

HPLC के लिए डिटेक्टर के रूप में एक UV/Vis वर्णक्रममापी का उपयोग किया जा सकता है। एक विश्लेषक की उपस्थिति संकेंद्रण के लिए आनुपातिक मानी जाने वाली प्रतिक्रिया देती है। सटीक परिणामों के लिए, अज्ञात में विश्लेषक की प्रतिक्रिया की तुलना मानक की प्रतिक्रिया से की जानी चाहिए; यह कैलिब्रेशन कर्व्स के उपयोग के समान है। किसी विशेष सांद्रता के लिए प्रतिक्रिया (जैसे, चोटी की ऊंचाई) को प्रतिक्रिया कारक के रूप में जाना जाता है।

अवशोषण चोटियों की तरंग दैर्ध्य किसी दिए गए अणु में पराधीनता के प्रकार के साथ सहसंबद्ध हो सकती हैं और एक अणु के भीतर कार्यात्मक समूहों को निर्धारित करने में मूल्यवान होती हैं। उदाहरण के लिए, वुडवर्ड-फिज़र नियम, अनुभवजन्य टिप्पणियों का एक समूह है जिसका उपयोग λ_max की भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है, सबसे तीव्र UV/Vis अवशोषण की तरंग दैर्ध्य, संयुग्मित कार्बनिक यौगिकों जैसे कि डायन और केटोन्स के लिए। तथापि, अकेले स्पेक्ट्रम किसी दिए गए दृष्टांत के लिए एक विशिष्ट परीक्षण नहीं है। विलायक की प्रकृति, घोल का pH, तापमान, उच्च इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता, और हस्तक्षेप करने वाले पदार्थों की उपस्थिति अवशोषण स्पेक्ट्रम को प्रभावित कर सकती है। स्पेक्ट्रोफोटोमीटर की स्लिट चौड़ाई (प्रभावी आवेष्ट विशदता) जैसी प्रायोगिक विविधताएं भी स्पेक्ट्रम को बदल देंगी। विश्लेषण के लिए UV/Vis स्पेक्ट्रोस्कोपी लागू करने के लिए, मौजूद पदार्थों की पहचान करने के लिए इन चरों को नियंत्रित किया जाना चाहिए या उनका हिसाब लगाया जाना चाहिए। बीयर-लैम्बर्ट कानून का उपयोग करते हुए, घोल में अवशोषित प्रजातियों की सांद्रता निर्धारित करने के लिए विधि का उपयोग प्रायःमात्रात्मक तरीके से किया जाता है:

$A=\log _{10}(I_{0}/I)=\varepsilon cL$,

जहां A मापित अवशोषक है (औपचारिक रूप से आयाम रहित लेकिन आम तौर पर अवशोषण इकाइयों (AU) में रिपोर्ट किया जाता है), $I_{0}$ दी गई तरंगदैर्घ्य पर आपतित प्रकाश की तीव्रता है, $I$ संचरित तीव्रता है, L नमूने के माध्यम से पथ की लंबाई, और c अवशोषित प्रजातियों की सांद्रता है। प्रत्येक प्रजाति और तरंग दैर्ध्य के लिए, एक स्थिरांक है जिसे चवअवशोषण या विलुप्त होने के गुणांक के रूप में जाना जाता है। यह स्थिरांक किसी दिए गए विलायक में एक विशेष तापमान और दबाव पर एक मौलिक आणविक गुण है, और इसकी इकाइयाँ हैं $1/M*cm$.

अवशोषण और विलोपन ε को कभी-कभी आधार-10 लघुगणक के बजाय प्राकृतिक लघुगणक के रूप में परिभाषित किया जाता है।

बीयर-लैम्बर्ट कानून कई यौगिकों को चिह्नित करने के लिए उपयोगी है, लेकिन सभी पदार्थों की सांद्रता और अवशोषण के लिए एक सार्वभौमिक संबंध के रूप में नहीं है। अवशोषण और सांद्रता के बीच एक दूसरा क्रम बहुपद संबंध कभी-कभी बहुत बड़े, जटिल अणुओं जैसे कार्बनिक रंगों (उदाहरण के लिए ज़ाइलेनॉल ऑरेंज या न्यूट्रल रेड) के लिए सामने आता है।

यूवी-विज़ (UV/Vis) स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग अर्धचालक उद्योग में वेफर पर पतली फिल्मों की मोटाई और ऑप्टिकल गुणों को मापने के लिए भी किया जाता है। यूवी-विज़ स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग प्रकाश के परावर्तन को मापने के लिए किया जाता है, और अपवर्तन के सूचकांक और मापी गई वर्णक्रमीय सीमा में दी गई फिल्म के विलुप्त होने के गुणांक ($k$) को निर्धारित करने के लिए फोरोही-ब्लूमर फैलाव समीकरणों ($n$) के माध्यम से विश्लेषण किया जा सकता है।

व्यावहारिक विचार

बीयर-लैम्बर्ट कानून में निहित धारणाएं हैं जिन्हें लागू करने के लिए प्रयोगात्मक रूप से पूरा किया जाना चाहिए; अन्यथा कानून से विचलन की संभावना है। उदाहरण के लिए, नमूने का रासायनिक श्रृंगार और भौतिक वातावरण इसके विलुप्त होने के गुणांक को बदल सकता है। परीक्षण नमूने की रासायनिक और भौतिक स्थितियों को निष्कर्ष के मान्य होने के लिए संदर्भ माप से मेल खाना चाहिए। दुनिया भर में, अमेरिकी (USP) और यूरोपीय (Ph. Eur) फार्माकोपिया की मांग है कि स्पेक्ट्रोफोटोमीटर कठोर नियामक आवश्यकताओं के अनुसार प्रदर्शन करते हैं, जिसमें आवारा प्रकाश और तरंग दैर्ध्य सटीकता जैसे कारक सम्मिलित हैं।

वर्णक्रमीय आवेष्ट विशदता

दृष्टांत कक्ष पर प्रकाश की घटना के लिए विकिरण का एक एकवर्णी स्रोत होना महत्वपूर्ण है।एकवर्णी को गहनता स्पाइक द्वारा गठित त्रिभुज की चौड़ाई के रूप में मापा जाता है, जो चोटी की गहनता के आधे हिस्से पर होता है। किसी दिए गए स्पेक्ट्रोमीटर में एक स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ होता है जो दर्शाता है कि घटना प्रकाश कितना मोनोक्रोमैटिक है। यदि यह बैंडविड्थ अवशोषण रेखा के वर्णक्रमीय लिनिविथ के तुलनीय (या उससे अधिक) है, तो मापा विलुप्त गुणांक गलत होगा। संदर्भ माप में, उपकरण बैंडविड्थ (घटना प्रकाश की बैंडविड्थ) को वर्णक्रमीय रेखाओं की चौड़ाई से नीचे रखा जाता है। जब एक परीक्षण सामग्री को मापा जा रहा हो, तो घटना प्रकाश की बैंडविड्थ भी पर्याप्त रूप से संकीर्ण होनी चाहिए। स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ को कम करने से डिटेक्टर को दी गई ऊर्जा कम हो जाती है और इसलिए ध्वनि अनुपात के समान सिग्नल प्राप्त करने के लिए लंबे माप समय की आवश्यकता होती है।

तरंग दैर्ध्य त्रुटि

तरल पदार्थों में, विलोपन गुणांक आमतौर पर तरंग दैर्ध्य के साथ धीरे-धीरे बदलता है। अवशोषक वक्र का एक शिखर (एक तरंग दैर्ध्य जहां अवशोषण अधिकतम तक पहुंच जाता है) वह होता है जहां तरंग दैर्ध्य के साथ अवशोषण में परिवर्तन की दर सबसे छोटी होती है।उपकरण में तरंग दैर्ध्य द्वारा उत्पन्न त्रुटियों को कम करने के लिए मापन आमतौर पर चरम पर किया जाता है, जो कि अनुमान से अलग विलुप्त होने के गुणांक के कारण त्रुटियां हैं।

अवांछित प्रकाश

See also: Stray light

एक अन्य महत्वपूर्ण प्रमुख कारक प्रयुक्त प्रकाश की शुद्धता है। इसे प्रभावित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारक एकवर्णक अवांछित प्रकाश है।

प्रयुक्त किया जाने वाला डिटेक्टर ब्रॉडबैंड है; यह उस तक पहुंचने वाले सभी प्रकाश के प्रति प्रतिक्रिया करता है। यदि नमूने के माध्यम से पारित प्रकाश की एक महत्वपूर्ण मात्रा में तरंग दैर्ध्य होते हैं जिनमें नाममात्र की तुलना में बहुत कम विलुप्त होने के गुणांक होते हैं, तो उपकरण गलत तरीके से कम अवशोषण की रिपोर्ट करेगा। कोई भी उपकरण उस बिंदु तक पहुंच जाएगा जहां नमूना संकेंद्रण में वृद्धि के परिणामस्वरूप रिपोर्ट किए गए अवशोषण में वृद्धि नहीं होगी, क्योंकि डिटेक्टर केवल अवांछित प्रकाश का जवाब दे रहा है। व्यवहार में नमूने की संकेंद्रण या ऑप्टिकल पथ की लंबाई को अज्ञात अवशोषण को उस सीमा के भीतर समायोजित करने के लिए समायोजित किया जाना चाहिए जो उपकरण के लिए मान्य हो। कभी-कभी एक अनुभवजन्य अंशांकन फ़ंक्शन विकसित किया जाता है, नमूने के ज्ञात सांद्रता का उपयोग करके, उस क्षेत्र में माप की अनुमति देने के लिए जहां उपकरण अरैखिक हो रहा है।

ऊपरी प्रारूप में, एकल एकवर्णक वाले एक उपकरण में आम तौर पर लगभग 3 अवशोषण इकाइयों (AU) के अनुरूप एक अवांछित प्रकाश स्तर होता है, जो लगभग 2 AU समस्याग्रस्त माप से ऊपर होता है। एक डबल एकवर्णक के साथ एक अधिक जटिल उपकरण में लगभग 6 AU के समान अवांछित प्रकाश स्तर होगा, जो कि एक बहुत व्यापक अवशोषक सीमा को मापने की अनुमति देगा।

बीयर-लैम्बर्ट कानून से विचलन

पर्याप्त उच्च सांद्रता में, अवशोषण बैंड संतृप्त हो जाएंगे और अवशोषण को चपटा दिखाएंगे। अवशोषण शिखर चपटा प्रतीत होता है क्योंकि लगभग 100% प्रकाश पहले से ही अवशोषित हो रहा है। जिस सांद्रता पर यह होता है वह मापे जाने वाले विशेष यौगिक पर निर्भर करता है। एक परीक्षण जिसका उपयोग इस प्रभाव के परीक्षण के लिए किया जा सकता है, वह है माप की पथ लंबाई को बदलना। बीयर-लैम्बर्ट कानून में, अलग-अलग सांद्रता और पथ की लंबाई का एक समान प्रभाव होता है- 10 के कारक द्वारा समाधान को कम करने का वही प्रभाव होता है जो पथ की लंबाई को 10 के कारक से छोटा करता है। यदि विभिन्न पथ लंबाई की कोशिकाएं उपलब्ध हैं, तो परीक्षण अगर यह संबंध सही है तो यह तय करने का एक तरीका है कि अवशोषण सपाट हो रहा है या नहीं।

विलयन जो सजातीय नहीं हैं, अवशोषण चपटे होने की घटना के कारण बीयर-लैम्बर्ट नियम से विचलन दिखा सकते हैं। यह हो सकता है, उदाहरण के लिए, जहां अवशोषित पदार्थ निलंबित कणों के भीतर स्थित होता है। कम सांद्रता और उच्च अवशोषण की स्थितियों में विचलन सबसे अधिक ध्यान देने योग्य होंगे। अंतिम संदर्भ इस विचलन को ठीक करने के तरीके का वर्णन करता है।

कुछ समाधान, जैसे पानी में कॉपर (II) क्लोराइड, रंगीन आयन (डाइवैलेंट कॉपर आयन) के आसपास की स्थितियों में बदलाव के कारण एक निश्चित सांद्रता में दृष्टिगत रूप से बदलते हैं। कॉपर (II) क्लोराइड के लिए इसका अर्थ है नीले से हरे रंग में बदलाव, जिसका अर्थ यह होगा कि मोनोक्रोमैटिक माप बीयर-लैम्बर्ट नियम से विचलित होंगे।

माप अनिश्चितता स्रोत

उपरोक्त कारक यूवी/विज़ स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री के साथ प्राप्त परिणामों की माप अनिश्चितता में योगदान करते हैं। यदि यूवी/विज़ स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री का उपयोग मात्रात्मक रासायनिक विश्लेषण में किया जाता है तो परिणाम अतिरिक्त रूप से यौगिकों और/या समाधानों की प्रकृति से उत्पन्न अनिश्चितता स्रोतों से प्रभावित होते हैं जिन्हें मापा जाता है। इनमें अवशोषण बैंड ओवरलैप के कारण वर्णक्रमीय हस्तक्षेप, अवशोषित प्रजातियों के रंग का लुप्त होना (अपघटन या प्रतिक्रिया के कारण) और नमूना और अंशांकन समाधान के बीच संभावित संरचना बेमेल सम्मिलित हैं।

पराबैंगनी-दृश्यमान स्पेक्ट्रोफोटोमीटर

See also: Spectrophotometry

पराबैंगनी-दृश्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी में उपयोग किए जाने वाले मापक यंत्र को UV/Vis स्पेक्ट्रोफोटोमीटर कहा जाता है। यह एक नमूने से गुजरने के बाद प्रकाश की तीव्रता को मापता है ($I$), और नमूने से गुजरने से पहले इसकी तुलना प्रकाश की तीव्रता($I_{o}$) से करता है। अनुपात $I/I_{o}$ संप्रेषण कहलाता है, और इसे आमतौर पर प्रतिशत (%T) के रूप में व्यक्त किया जाता है। अवशोषण, $A$, संप्रेषण पर आधारित है:

$A=-\log(\%T/100\%)$

UV दृश्यमान स्पेक्ट्रोफोटोमीटर को परावर्तन को मापने के लिए भी कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। इस मामले में, स्पेक्ट्रोफोटोमीटर एक नमूने से परावर्तित प्रकाश की तीव्रता को मापता है ($I$), और इसकी तुलना संदर्भ सामग्री से परावर्तित प्रकाश की तीव्रता से करता है ($I_{o}$) (जैसे सफेद टाइल)। अनुपात $I/I_{o}$ परावर्तन कहलाता है, और इसे आमतौर पर प्रतिशत (%R) के रूप में व्यक्त किया जाता है।

एक स्पेक्ट्रोफोटोमीटर के मूल भाग एक प्रकाश स्रोत, नमूने के लिए एक धारक, एक मोनोक्रोमेटर में एक विवर्तन झंझरी या प्रकाश के विभिन्न तरंग दैर्ध्य को अलग करने के लिए एक प्रिज्म (प्रकाशिकी) और एक डिटेक्टर है। विकिरण स्रोत प्रायःएक हलोजन लैंप फिलामेंट (300-2500 nm), एक ड्यूटेरियम आर्क लैंप होता है, जो पराबैंगनी क्षेत्र (190-400 nm), क्सीनन आर्क लैंप पर निरंतर होता है, जो 160 से 2,000 nm तक निरंतर होता है; या हाल ही में, प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED)दृश्य तरंग दैर्ध्य के लिए। डिटेक्टर आमतौर पर एक फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब, एक फोटोडायोड, एक फोटोडायोड सरणी या चार्ज-युग्मित डिवाइस (CCD) होता है। सिंगल फोटोडायोड डिटेक्टरों और फोटोमल्टीप्लायर ट्यूबों का उपयोग मोनोक्रोमेटर्स को स्कैन करने के लिए किया जाता है, जो प्रकाश को फ़िल्टर करते हैं ताकि एक ही तरंग दैर्ध्य का प्रकाश एक समय में डिटेक्टर तक पहुंच सके। स्कैनिंग मोनोक्रोमेटर प्रत्येक तरंग दैर्ध्य के माध्यम से विवर्तन झंझरी को स्थानांतरित करता है ताकि इसकी तीव्रता को तरंग दैर्ध्य के एक समारोह के रूप में मापा जा सके। फिक्स्ड मोनोक्रोमेटर्स का उपयोग सीसीडी और फोटोडायोड सरणियों के साथ किया जाता है। चूंकि इन दोनों उपकरणों में एक या दो आयामी सरणियों में समूहित कई डिटेक्टर होते हैं, वे एक साथ विभिन्न पिक्सेल या पिक्सेल के समूहों पर विभिन्न तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को एकत्र करने में सक्षम होते हैं।

डबल बीम UV-दृश्यमान स्पेक्ट्रोफोटोमीटर का सरलीकृत योजनाबद्ध

एक स्पेक्ट्रोफोटोमीटर या तो सिंगल बीम या डबल बीम हो सकता है। सिंगल बीम इंस्ट्रूमेंट (जैसे कि स्पेक्ट्रोनिक 20) में, सभी लाइट सैंपल सेल से होकर गुजरती है। $I_{o}$ नमूने को हटाकर मापा जाना चाहिए। यह सबसे प्रारंभिक डिजाइन था और अभी भी शिक्षण और औद्योगिक प्रयोगशालाओं दोनों में आम उपयोग में है।

एक डबल-बीम उपकरण में, नमूने तक पहुंचने से पहले प्रकाश दो बीमों में विभाजित हो जाता है। संदर्भ के रूप में एक बीम का उपयोग किया जाता है; दूसरी किरण नमूने से होकर गुजरती है। संदर्भ बीम की तीव्रता को 100% ट्रांसमिशन (या 0 अवशोषण) के रूप में लिया जाता है, और प्रदर्शित माप दो बीम तीव्रता का अनुपात होता है। कुछ डबल-बीम उपकरणों में दो डिटेक्टर (फोटोडायोड) होते हैं, और नमूना और संदर्भ बीम को एक ही समय में मापा जाता है। अन्य उपकरणों में, दो बीम एक ऑप्टिकल हेलिकॉप्टर से गुजरते हैं, जो एक बार में एक बीम को अवरुद्ध करता है। डिटेक्टर नमूना बीम और संदर्भ बीम को हेलिकॉप्टर के साथ सिंक्रोनिज़्म में मापने के बीच वैकल्पिक करता है। चॉपर साइकिल में एक या अधिक डार्क इंटरवल भी हो सकते हैं। इस मामले में, मापा बीम की तीव्रता को अनुपात लेने से पहले अंधेरे अंतराल में मापी गई तीव्रता को घटाकर ठीक किया जा सकता है।

सिंगल-बीम इंस्ट्रूमेंट में, केवल सॉल्वेंट वाले क्युवेट को पहले मापा जाता है। मेट्टलर टोलेडो ने एकल बीम सरणी स्पेक्ट्रोफोटोमीटर विकसित किया है जो यूवी/विज़ रेंज पर तेज़ और सटीक माप की अनुमति देता है। प्रकाश स्रोत में पराबैंगनी (यूवी) के साथ-साथ दृश्यमान (VIS) और निकट-अवरक्त तरंग दैर्ध्य क्षेत्रों के लिए एक ज़ेनॉन फ्लैश लैंप होता है जो 190 से 1100 nm तक की वर्णक्रमीय सीमा को कवर करता है। लैंप फ्लैश एक ग्लास फाइबर पर केंद्रित होते हैं जो प्रकाश की किरण को एक क्यूवेट पर ले जाते हैं जिसमें नमूना समाधान होता है। बीम नमूने के माध्यम से गुजरता है और विशिष्ट तरंग दैर्ध्य नमूना घटकों द्वारा अवशोषित होते हैं। शेष प्रकाश को क्युवेट के बाद एक ग्लास फाइबर द्वारा एकत्र किया जाता है और एक स्पेक्ट्रोग्राफ में संचालित किया जाता है। स्पेक्ट्रोग्राफ में एक विवर्तन झंझरी होता है जो प्रकाश को अलग-अलग तरंग दैर्ध्य में अलग करता है, और क्रमशः डेटा रिकॉर्ड करने के लिए एक सीसीडी सेंसर होता है। इस प्रकार पूरे स्पेक्ट्रम को एक साथ मापा जाता है, जिससे तेजी से रिकॉर्डिंग की जा सकती है। UV/Vis स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री के लिए नमूने प्रायःतरल होते हैं, हालांकि गैसों और यहां तक ​​कि ठोस पदार्थों के अवशोषण को भी मापा जा सकता है। नमूने आमतौर पर एक पारदर्शिता (प्रकाशिकी) सेल में रखे जाते हैं, जिसे क्युवेट के रूप में जाना जाता है। क्यूवेट आमतौर पर आकार में आयताकार होते हैं, आमतौर पर 1 सेमी की आंतरिक चौड़ाई के साथ। (यह चौड़ाई पथ की लंबाई बन जाती है, $L$, बीयर-लैम्बर्ट नियम में।) टेस्ट ट्यूब को कुछ उपकरणों में क्यूवेट के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। उपयोग किए गए नमूना कंटेनर के प्रकार को विकिरण को रुचि के वर्णक्रमीय क्षेत्र से गुजरने देना चाहिए। सबसे व्यापक रूप से लागू होने वाले क्यूवेट उच्च गुणवत्ता वाले फ़्यूज्ड सिलिका या क्वार्ट्ज ग्लास से बने होते हैं क्योंकि ये पूरे यूवी, दृश्यमान और निकट अवरक्त क्षेत्रों में पारदर्शी होते हैं। कांच और प्लास्टिक के क्युवेट भी आम हैं, हालांकि कांच और अधिकांश प्लास्टिक यूवी में अवशोषित होते हैं, जो दृश्य तरंग दैर्ध्य तक उनकी उपयोगिता को सीमित करता है।

विशेष उपकरण भी बनाए गए हैं। इनमें खगोलीय विशेषताओं के स्पेक्ट्रा को मापने के लिए टेलीस्कोप को स्पेक्ट्रोफोटोमीटर संलग्न करना सम्मिलित है। यूवी-दृश्यमान माइक्रोस्पेक्ट्रोफोटोमीटर में यूवी-दृश्यमान ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप होता है जो यूवी-दृश्यमान स्पेक्ट्रोफोटोमीटर के साथ एकीकृत होता है।

ब्याज की सभी तरंग दैर्ध्य पर अवशोषण का एक पूरा स्पेक्ट्रम प्रायःअधिक परिष्कृत स्पेक्ट्रोफोटोमीटर द्वारा सीधे उत्पादित किया जा सकता है। सरल उपकरणों में अवशोषण एक समय में एक तरंग दैर्ध्य निर्धारित किया जाता है और फिर ऑपरेटर द्वारा एक स्पेक्ट्रम में संकलित किया जाता है। एकाग्रता निर्भरता को हटाकर, विलुप्त होने के गुणांक (ε) को तरंग दैर्ध्य के एक समारोह के रूप में निर्धारित किया जा सकता है।

सूक्ष्मस्पेक्ट्रमप्रकाशमिति

सूक्ष्म नमूनों की UV-दृश्य स्पेक्ट्रोस्कोपी UV-दृश्य प्रकाशिकी, सफेद प्रकाश स्रोतों, एक मोनोक्रोमेटर, और एक संवेदनशील डिटेक्टर जैसे चार्ज-युग्मित डिवाइस (CCD) या फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब (PMT) के साथ एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप को एकीकृत करके किया जाता है। चूंकि केवल एक ऑप्टिकल पथ उपलब्ध है, ये सिंगल बीम उपकरण हैं। आधुनिक उपकरण माइक्रोन-स्केल सैंपलिंग क्षेत्रों के परावर्तन और संचरण दोनों में यूवी-दृश्यमान स्पेक्ट्रा को मापने में सक्षम हैं। ऐसे उपकरणों का उपयोग करने का लाभ यह है कि वे सूक्ष्म नमूनों को मापने में सक्षम हैं, लेकिन उच्च स्थानिक संकल्प के साथ बड़े नमूनों के स्पेक्ट्रा को मापने में भी सक्षम हैं। जैसे, उनका उपयोग फोरेंसिक प्रयोगशाला में अलग-अलग कपड़ा फाइबर में रंजक और रंजक का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है, सूक्ष्म पेंट चिप्स और कांच के टुकड़ों का रंग। उनका उपयोग सामग्री विज्ञान और जैविक अनुसंधान में भी किया जाता है और विट्रिनाइट परावर्तन को मापकर कोयले और पेट्रोलियम स्रोत रॉक की ऊर्जा सामग्री का निर्धारण करने के लिए किया जाता है। माइक्रोस्पेक्ट्रोफोटोमीटर का उपयोग अर्धचालकऔर माइक्रो-ऑप्टिक्स उद्योगों में जमा होने के बाद पतली फिल्मों की मोटाई की निगरानी के लिए किया जाता है। अर्धचालक उद्योग में, उनका उपयोग किया जाता है क्योंकि सर्किटरी के महत्वपूर्ण आयाम सूक्ष्म होते हैं। अर्धचालक वेफर का एक विशिष्ट परीक्षण एक पैटर्न वाले या बिना पैटर्न वाले वेफर पर कई बिंदुओं से स्पेक्ट्रा का अधिग्रहण करेगा। जमा की गई फिल्मों की मोटाई की गणना स्पेक्ट्रा के थिन-फिल्म हस्तक्षेप से की जा सकती है। इसके अलावा, पतली फिल्मों के अपवर्तक सूचकांक और विलुप्त होने के गुणांक के साथ, मोटाई निर्धारित करने के लिए पराबैंगनी-दृश्यमान स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री का उपयोग किया जा सकता है।पूरे वेफर में फिल्म की मोटाई का एक नक्शा तैयार किया जा सकता है और गुणवत्ता नियंत्रण उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जा सकता है।

अतिरिक्त अनुप्रयोग

रासायनिक प्रतिक्रिया की दर को चिह्नित करने के लिए UV/Vis लागू किया जा सकता है। उदाहरण पारा डाइथिज़ोनेट के पीले-नारंगी और नीले आइसोमर्स का रूपांतरण है। पृथक्करण की यह विधि इस तथ्य पर निर्भर करती है कि संकेंद्रण, संकेंद्रण के रैखिक रूप से आनुपातिक है। उसी दृष्टिकोण में क्रोमोफोरस के बीच संतुलन के निर्धारण की अनुमति देता है। जलती हुई गैसों के स्पेक्ट्रम से, ईंधन की रासायनिक संरचना, गैसों का तापमान और वायु-ईंधन अनुपात निर्धारित करना संभव है।

यह भी देखें

• नियंत्रण के रूप में कैनेटीक्स माप में महत्वपूर्ण आइसोस्बेस्टिक बिंदु। एक तरंग दैर्ध्य जहां प्रतिक्रिया आगे बढ़ने पर अवशोषण नहीं बदलता है।
• स्टीरियोइसोमर्स की पराबैंगनी-दृश्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी
• इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी और रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी अन्य सामान्य स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीकें हैं, जिनका उपयोग आमतौर पर यौगिकों की संरचना के बारे में जानकारी प्राप्त करने या यौगिकों की पहचान करने के लिए किया जाता है। दोनों कंपन स्पेक्ट्रोस्कोपी के रूप हैं।
• फूरियर-ट्रांसफॉर्म स्पेक्ट्रोस्कोपी
• निकट अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी
• कंपन स्पेक्ट्रोस्कोपी
• घूर्णन स्पेक्ट्रोस्कोपी
• एप्लाइड स्पेक्ट्रोस्कोपी
• ढलान स्पेक्ट्रोस्कोपी
• बेनेसी-हिल्डेब्रांड विधि
• स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री
• DU स्पेक्ट्रोफोटोमीटर - पहला UV–Vis उपकरण
• चार्ज मॉडुलन स्पेक्ट्रोस्कोपी