一、什么是圆二色谱？

光学活性物质对组成平面偏振光的左旋和右旋圆偏振光的吸收系数（ε）是不相等的，εL≠εR，这会使左、右圆偏振光透过后变成椭圆偏振光，这种现象称为圆二色性（Circular dichroism, 缩写为CD）

根据圆二色光谱法的原理和测试要求设计制成的仪器称为圆二色光谱仪，该仪器广泛应用于蛋白质折叠、蛋白质构象、酶动力学、配位化合物、手性化合物等的科学研究。

利用圆二色光谱仪进行分析时，所得结果常以圆二色光谱显示。圆二色光谱中的横坐标是平面偏振光的波长λ，纵坐标为吸收系数之差（Δε=εL-εR）。由于εL≠εR，透射光不再是平面偏振光，而是椭圆偏振光，摩尔椭圆度[θ]与Δε的关系为：[θ]=3300Δε，因此圆二色光谱也可以摩尔椭圆度为纵坐标，以波长为横坐标作图。

1.1圆二色光谱仪的原理

光是横电磁波，是一种在各个方向上振动的射线。其电场矢量与磁场矢量相互垂直，且与光波传播方向垂直。由于产生感光作用的主要是电场矢量，一般就将电场矢量作为光波的振动矢量。光波电场矢量与传播方向所组成的平面称为光波的振动面。若此振动面不随时间变化，这束光就称为平面偏振光，其振动面即称为偏振面，如图1所示。

平面偏振光可分解为振幅、频率相同，旋转方向相反的两圆偏振光，如图2所示，圆偏振光的振幅保持不变，而方向周期性变化，电场矢量绕传播方向螺旋前进。其中电矢量以顺时针方向旋转的称为右旋圆偏振光，如图3所示，其中以逆时针方向旋转的称为左旋圆偏振光，如图4所示。两束振幅、频率相同，旋转方向相反的偏振光也可以合成为一束平面偏振光。如果两束偏振光的振幅不相同，则合成的将是一束椭圆偏振光。

图1 平面偏振光产生示意图

图2 两圆偏振光示意图

此外，要想好好了解圆二色光谱仪，还需懂得何为光学活性物质，即能使射入物质的平面偏振光的偏振面旋转的物质称为旋光性物质或光学活性物质，具有手性结构的分子才具有光学活性。

图3 右旋圆偏振光示意图

图4 左旋圆偏振光示意图

1.2 圆二色光谱仪的结构

圆二色光谱仪主要由氙灯、单色器、光电调节器、样品池以及光电倍增管检测器组成，其结构简示图如图5所示。

图5 圆二色光谱仪的原理图

该仪器采用氙灯作光源，光电倍增管作检测器，波长范围165～850 nm，检测范围为±3000 m°，具有波长可调、光通量大、灵敏度高、数据准确和信噪比高等优势。其中旋光色散附件包含一个可旋转的线偏振分析棱镜，其以45°角处在样品和检测器之间，来切换垂直和水平光。在圆二色光谱仪的光路上装配旋光色散附件即可进行旋光的测定，从而在手性药物研究中不需使用两种仪器。

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