全自动生化分析仪属于光学式分析仪器，它基于物质对光的选择性吸收，即分光光度法。单色器将光源发出的复色光分成单色光，特定波长的单色光通过盛有样品溶液的比色池，光电转换器将透射光转换为电信号后送入信号处理系统进行分析。
分光光度法是基于不同分子结构的物质对电磁辐射的选择性吸收而建立起来的方法，属于分子吸收光谱分析。当光通过溶液时，被测物质分子吸收某一波长的单色光，被吸收的光强度与光通过的距离成正比。虽然现在了解到Bouguer早在1729年已提出上述关系的数学表达式，但通常认为Lambert 于1760年最早发现表达式，其数学形式为：
T=I/I 0 =e -kb
其中I 0为入射光强，I为透射光强，e为自然对数的底， k为常数， b为光程长度（通常以cm 表示） 。
比尔定律等同于Bouguer 定律，只是比尔定律以浓度来表达。将两个定律结合起来，组成Beer-Bouguer定律：
T=I/I 0 =e -kbc
其中c为吸光物质的浓度（通常以g/L 或mg/L 为单位）。将上式取以10为底的对数后，得到线性表达式：
A=-logT=-log(I/I 0 )=log(I 0 /I)=εbc
其中A 为吸光度，ε是摩尔吸收光系数或消光系数。
上述表达式通常称为比尔定律。它表明，当特定波长的单色光通过溶液时，样品的吸光度与溶液中吸收物浓度和光通过的距离成正比。
在波长、溶液和温度确定的情况下，摩尔消光系数是由给定物质的特性决定的。实际上，测得的摩尔消光系数也和使用的仪器有关。因此，在定量分析中，通常并不用已知物质的摩尔消光系数，而是用一个或多个已知浓度的待测物质作一条校准或工作曲线。
由于电子跃迁在基态和激发态之间能量差别较大，因此，室温下几乎所有分子的电子都处于基态。吸收光及返回基态的速度非常快，平衡迅速实现，这使得光吸收的定量准确性相当高。根据工作波段的不同，分光光度法可分为真空-紫外、可见光、紫外-可见和紫外-可见-近红外，其工作波段分别为0.1nm~200nm 、350nm~700nm 、185nm~900nm和185nm~2500nm 。作为临床生化分析使用，一般要求工作波长为340nm~800nm，属于紫外-可见分光光度法。吸光度与浓度之间简单的线性关系及紫外-可见光相对容易测量，使得紫外-可见分光光度法成为上千种定量分析方法的基础。
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