10光学分析导论.ppt

第10章 光学分析方法导论 ;光学分析方法： 利用光电转换或其它电子器件测定“辐射与物质相互作用”之后的辐射强度等光学特性，进行物质的定性和定量分析的方法。即 ;内层电子轨道;光谱组成 线光谱(Line spectra)：由处于气相的单个原子发生电子能级跃迁所产生的锐线，线宽大约为10-4A。 带状光谱(Band spectra)：由小分子振动-转动能级跃迁所产生的光谱，由于各能级间的能量差较小，因而产生的谱线不易分辨开而形成所谓的带状光谱，其带宽达几个至几十个nm)； 连续光谱(Continuum spectra)：固体被加热到炽热状态时，无数原子和分子的运动或振动所产生的热辐射，也称黑体辐射。通常产生背景干扰。温度越高，辐射越强，而且短波长的辐射强度增加得最快！另一方面，炽热的固体所产生的连续辐射是红外、可见及较长波长的重要辐射源（光源）。;线光谱;4）电磁波的吸收 ? 现象：当电磁辐射通过固体、液体或气体时，具一定 频率(能量)的辐射将能量转移给处于基态的原子、分子或离子，并跃迁至高能态，从而使这些辐射被选择性地吸收。 原子吸收：原子吸收光谱分析(AAS); 分子吸收：紫外可见光度分析(UV-Vis)； 分子吸收：红外光谱分析(IR)及拉曼光谱(Raman) ； 核吸收：核磁共振光谱(NMR)。;二、电磁波谱;三、光谱仪器 组成：光源，单色器，样品容器，检测器（光电转换器、电子读 出、数据处理及记录）。 ;1、光源;2. 分光系统（monochromator, wavelength selector） 定义：将由不同波长的“复合光”分开为一系列“单一”波长的“单色光”的器件。 理想的100%的单色光是不可能达到的，实际上只能获得的是具有一定“纯度”的单色光，即该“单色光具有一定的宽度（有效带宽）。有效带宽越小，分析的灵敏度越高、选择性越好、分析物浓度与光学响应信号的线性相关性也越好。;构成：狭缝、准直镜、棱镜或光栅、会聚透镜。 ;3. 吸收池（Sample container，Cell，Cuvette） 除发射光谱外，其它所有光谱分析都需要吸收池。盛放试样的吸收池由光透明材料制成。 石英或熔融石英：紫外???区—可见光区—3?m； 玻璃：可见光区（350-2000nm）； 透明塑料：可见光区（350-2000nm）； 盐窗（NaCl, NaBr晶体）：红外光区。;4. 光电转换器（Transducer） A）定义：光电转换器是将光辐射转化为可以测量的电信号的器件。 B）理想的光电转换器要求： 灵敏度高； S/N 大； 暗电流kd 小； 响应快且在宽的波段内响应恒定。