不论光度计(Photometer)、比色计(Colorimeter)还是分光光度计(Spectrophotometer)，其基本结构原理都是相似的，都由光源、单色光器、狭缝、吸收杯和检测器系统等部分组成(图2-3)。
(一)光源
一个良好的光源要求具备发光强度高、光亮稳定、光谱范围广和使用寿命长等特点。几乎所有的光度计都采用稳压调控的钨灯(Tungsten Lamp)。它适用于做340-900nm范围的光源。更先进的分光光度计外加有稳压调控的氢灯(Hydrogen Lamp)。它适用于做200 -360nm的紫外分光分析的光源。
(二)单色光器
分光光度法测定某一物质的吸光度需要在某一特定波长下进行。单色光器的作用在于根据需要选择一定波长范围的单色光。在实际工作中欲选择出单个某波长的光线是困难的。所谓单色光是指在此波长有最大发射，而在相邻较长和较短波长范围内的发射能量较少而言。单色光的波长范围愈窄，仪器的敏感度愈高，测量的结果愈可靠。
最简单的单色光器是光电比色计上所采用的滤光片(一定颜色的玻璃片)。由于通过光线的光谱范围较宽，所以光电比色计的分辨效果较差，但对比色分析还是可以得到较为满意的效果的。棱镜(Prism)的衍射光栅(Diffraction Grating)是较好的单色光器。它们能在较宽光谱范围内分离出相对单一波长的光线(图2-4)。
(三)狭缝
通过单色光器的发射光的强度可能过强也可能过弱不利于进一步检测。狭缝是由一对隔板在光通路上形成的狭缝。通过调节狭缝的大小来调节入射单色光强度并使入射光形成平行光线，以适应检测器的需要。光电比色计的狭缝是固定的，而光度计和分光光度计的狭缝大小是可调的。
(四)吸收杯
吸收杯又叫样品杯(Sample Cell)，是光度测量系统的最重要部分之一。在可见光范围内测量时选用光学玻璃吸收杯，在紫外线范围内测量时要选用石英吸收杯。注意保护吸收杯的质量是取得好的分析结果的重要条件之一。不得用粗糙、坚硬物质接触吸收杯，不能用手指握取吸收杯的光学面;用后要用水及时冲洗，不得残留测定液，尤其是蛋白质和核酸溶液。
(五)检测器系统
硒光电池、光电管或光电倍增管等光电元件常用来作为受光器，将通过吸收杯的光线(I)的能量转变成电能。进一步再用适当的方法测量所产生的电流。光电比色计用硒光电池为受光器。硒光电池的光敏感性低。它不能检出强度非常弱的光线。并且，对波长在270nm以下和700nm以上的光波不敏感。
较精密的分光光度计都是采用真空光电管或光电倍增管作为受光器的，并采用放大装置以提高敏感度。虽然光谱范围狭窄的单色光的能量比范围宽的弱很多，但这种有放大线路的灵敏检测系统仍可能准确地检测出来。
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