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工作原理是当一束强度为I0的单色光垂直照射某物质的溶液后，由于一部分光被体系吸收，因此透射光的强度降至I,则溶液的透光率T为:
根据朗伯(Lambert)-比尔(Beer)定律:
式中A为吸光度，b为溶液层厚度（cm），c为溶液的浓度（)， a为吸光系数。其中吸光系数 与溶液的本性、温度以及波长等因素有关。溶液中其他组分（如溶剂等）对光的吸收可用空白液扣除。
由上式可知，当固定溶液层厚度l和吸光系数a时，吸光度A与溶液的浓度成线性关系。在定量分析时，首先需要测定溶液对不同波长光的吸收情况（吸收光谱），从中确定最大吸收波长，然后以此波长 的光为光源，测定一系列已知浓度c溶液的吸光度A，作出A~c工作曲线。在分析未知溶液时，根据测量的吸光度A，查工作曲线即可确定出相应的浓度。这便是分光光度法测量浓度的基本原理。