光度的基本定律（朗伯比尔定律）：液层厚度相等时，颜色的强度与呈色溶液的浓度成比例。举个简单的例子就是液体中加的颜料越多，液体颜色越深。
实际上不光是颜料有颜色，也不是所有颜色都是肉眼可见的，但溶液表现出不同颜色是因为溶液（不同溶液、不同浓度）对光线吸收程度的不同，同时不同波长的光线照射下溶液吸收光线的程度也有所不同。使用特定光谱（可见光、红外光、紫外光）的单一波长的光线照射样品，穿过样品后的光色（波长）变化实际就是前面定理中的颜色变化。
分光光度计的基本构成是用一个分光器件（棱镜、镜子）把一个光源的光分成两路（确保两个光的波长一致）分别照射在相同的透光容器中的样品（被测）和基准（标准，已知浓度、成分）溶液，然后对比穿过后的光线（对比样品和基准的颜色），即可对样品和基准的一致性做出定性判断（如：是否达标）。通过样品与多个基准的对比可以对样品做出定量分析。
这种仪器简单的可以是使用特制的白炽灯做光源，肉眼比色；复杂的可以使用激光光源，电脑光谱分析。结构差别可以很大，但原理不变。
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