6-光学分析法导论.pptVIP

* * 第六章 光学分析法导论 Introduction to Optical Analysis 本章要求 了解电磁辐射按波长的长短排列顺序 了解原子光谱与分子光谱的区别 了解谱线形状及变宽原因 电磁波谱：电磁辐射按波长的长短顺序排列起来。 描述电磁辐射的参数有波长、频率、波数和能量。 波 长 l： 10~200 nm 真空（远）紫外 200~400 nm（近）紫外 400~750 nm 可见光 0.75~2.5 ?m 近红外 2.5~50 ?m 中红外 50~1000 ?m远红外 1~1000 mm 微波 1~1000 m 无线电波 1 nm=10-9 m 1 ?m=10-6 m 1mm= 10-3 m 1cm=10-2 m 6.1 电磁辐射 频率 波数 能量 例 光谱可分为：线光谱、带光谱和连续光谱 线：产生于原子、离子 带：产生于分子 连续：产生于固体颗粒 线 带 连续光谱 I l 6.2 原子光谱 1、原子光谱的产生 发射（E）：加热使电子跃迁至高能态，回到低能态时发出光子 吸收（A）：处于低能态的电子吸收光子跃迁至高能态 荧光（F）：用光使电子跃迁至高能态，返回后发荧光 1 2 n1 n0 0 E F A hγ hγ Δ Δ E n2 强度  A10：跃迁几率 n1：能态1上的原子个数 ? 强度I、波长λ和形状是描述光谱线的三个参数 （1） 描述谱线形状的参数 线型函数，即光强度随波长变化的函数 2、 谱线形状 I l 半宽度：在峰高一半的宽度（ ） 信号 （2）自然变宽（ ） ~10-5 nm 高能态 0 2 测不准原理 1 （3）热(Doppler)变宽 （4） 压力变宽 ~10-3 nm ~10-3 nm 正常 自吸 自蚀 Cu Cu Cu 火焰 高温 低温 火焰中心高温中Cu的发射被周围低温下基态Cu吸收，吸收后产生自吸或自蚀，表观上变宽 （5）?自吸、自蚀 1、 分子光谱产生 电子跃迁 分子基态，单重态S，二个电子同处于基态，二电子自旋方向相反。 分子激发态，单重态 S，一个电子处于基态，一个电子处于高能态，二电子自旋方向相反。 分子激发态，三重态 T，一个电子处于基态，一个电子处于高能态，二电子自旋方向相同。 振动 转动 二原子间距改变，即键长改变，或键长不变，键角变化 键长和键角都不变，只旋转。 内 能 平动：能量是非量子化的。 分子光谱：产生内能的变化 6.3 分子光谱