10光学分析法导论.ppt

3.1 非 光 谱 法 非光谱法不涉及物质内部能级的跃迁，电磁辐射只改变了传播方向、速度或某些物理性质。 2. 吸收光谱： 物质对辐射能的选择性吸收 而得到的光谱。 4. 常用的吸收光谱法： A.紫外-可见分光光度法 利用溶液中的分子或离子在紫外和可见光区发生分子外层电子能级跃迁所形成的吸收光谱，可用于定性和定量测定。 一、光源 三、吸收池 五、读出装置 非光谱法不涉及 一、光源 （1）紫外光源 紫外连续光源主要采用氢灯或氘灯。 连续光谱范围为160 -375 nm。 三、吸收池 N=A+B/λ2+C/λ4+…… 非线性色散 线 性 色 散 3. 狭缝 狭缝是由两片经过精密加工，且具有锐利边缘的金属片组成，其两边必须保持互相平行，并且处于同一平面上。 原则： 定量分析：常采用较宽的狭缝，以得到较大的光强。 定性分析：常采用较小的狭缝，以得到较高的分辨率。 吸收池由透明的材料制成。 在紫外光区工作时，采用石英材料； 可见光区，则用硅酸盐玻璃； 红外光区，则可根据不同的波长范围选用不同材料的晶体制成吸收池的窗口。 四、检测器 检测器分为：对光子有响应的光检测器；对热产生响应的热检测器。 光检测器有硒光电池、光电管、光电倍增管、半导体等。 热检测器是吸收辐射并根据吸收引起的热效应来测量入射辐射的强度，包括真空热电偶、热电检测器、热电偶等。 光电倍增管 一个光电子可产生 106~108个电子 由检测器将光信号转换成电信号后，通过模数转换器送计算机处理或用记录仪、数字显示器、显示屏等显示和记录结果。 光学分析法导论 回顾 §1 电磁辐射的性质 电磁辐射：电磁辐射是高速通过空间传 播能量的电磁波。 电磁辐射具有波粒二象性，即波动性和微粒性。 每个光量子的能量(EL)与其频率(ν)及波长(λ)之间的关系为: EL = hυ = hc/λ = hcσ 波长越短，光子的能量越大。 §3 光学分析法的分类 物质内部能级的跃迁，电磁辐射只改变了传播方向、速度或某些物理性质。 光谱法是基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收光谱的波长和强度进行分析的方法。 物质对辐射能的吸收和发射是不连续的，量子化的。若以辐射能的形式传递能量，则辐射能EL一定等于物质的能级变化?E 。即： EL= h? = hc/?= hc? = ?E 透光度： T= It/I0 吸光度： A=lg1/T=lgI0/It 朗伯-比尔定律： 当一束平行单色光通过含有吸光物质的均匀溶液时，溶液的吸光度与吸光物质浓度、液层厚度乘积成正比，总吸光度等于吸收介质内各吸光物质吸光度之和。 A= kcb A=A1+A2+A3+…… § 4 光谱分析的分类 依据物质对不同波谱区辐射能的吸收或发射，可建立不同的光谱分析方法。 §5 光谱法仪器 光谱仪一般包括： 光源、单色器、样品容器、检测器和读出器件。 光谱分析中，光源必须具有足够的输出功率和稳定性。 光源有连续光源、线光源和激光光源等。 （2）可见光源 钨丝灯光谱范围为320 - 2500nm。 氙灯光谱范围为250 - 700nm。 （3）红外光源 奈斯特灯、硅碳棒光强最大的区域在6000- 5000cm-1。 二、单色器 单色器的作用： 单色器的组成： 将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带。 入射狭缝、出射狭缝、准直镜以及色散元件（棱镜或光栅）。 定量分析：常采用较宽的狭缝，以得到较大的光强。 定性分析：常采用较小的狭缝，以得到较高的分辨率。 原则：不引起吸光度减少的情况下，采用尽可能大的狭缝宽度。 狭缝 单色器的分辨能力表示能分开最小波长间隔的能力。用有效带宽S表示