第十二章 光分析法导论new.ppt

第二章 光分析法导论 一、光分析及其特点 optical analysis and its feature 二、电磁辐射的基本性质 properties of electromagnetic radiation 三、光分析法的分类 classification of optical analysis 四、各种光分析法简介 a brief introduction of optical analysis 五、光分析的进展 development of optical analysis 一、光分析法及其特点 optical analysis and its characteristics 三个基本过程： 二、电磁辐射的基本性质 basic properties of electromagnetic radiation 辐射能的特性： 三、光分析分类 type of optical analysis 分子光谱（带状光谱）： 四、各种光分析法简介 a brief introduction of optical analysis 3.原子荧光分析法 五、光分析方法的进展 development of optical analysis 4. 交叉 三种光分析法测量过程示意图 第二章 光分析导论 一、原子光谱 atom spectrum 二、分子光谱 molecular spectrum 为了描述原子中电子的运动规律，Schr?dinger提出了一种波动方程，现在我们称为Schr?dinger方程。这个偏微分方程的数学解很多，但从物理意义看，这些数学解不一定都是合理的。为了得到原子中电子运动状态合理的解，必须引用只能取某些整数值的三个参数，称它们为量子数（下面第四个也是，但不是从Schr?dinger方程求出的）。 （1）主量子数n  n相同的电子为一个电子层，电子近乎在同样的空间范围内运动，故称主量子数。当n=1,2,3,4,5,6,7 电子层符号分别为K,L,M,N,O,P,Q。当主量子数增大，电子出现离核的平均距离也相应增大，电子的能量增加。例如氢原子中电子的能量完全由主量子数n决定：E=-13.6(eV)/n^2 （2）角量子数l  角量子数l确定原子轨道的形状并在多电子原子中和主量子数一起决定电子的能级。电子绕核运动，不仅具有一定的能量，而且也有一定的角动量M，它的大小同原子轨道的形状有密切关系。例如M=0时，即l=0时说明原子中电子运动情况同角度无关，即原子轨道的轨道是球形对称的；如l=1时，其原子轨道呈哑铃形分布；如l=2时，则呈花瓣形分布。 对于给定的n值，量子力学证明l只能取小于n的正整数：l=0,1,2,3……(n-1)  （3）磁量子数m  磁量子数m决定原子轨道在空间的取向。某种形状的原子轨道，可以在空间取不同方向的伸展方向，从而得到几个空间取向不同的原子轨道。这是根据线状光谱在磁场中还能发生分裂，显示出微小的能量差别的现象得出的结果。 磁量子数可以取值：m=0,+/-1,+/-2……+/-l （4）自旋量子数ms  直接从Schr?dinger方程得不到第四个量子数——自旋量子数ms，它是根据后来的理论和实验要求引入的。精密观察强磁场存在下的原子光谱，发现大多数谱线其实由靠得很近的两条谱线组成。这是因为电子在核外运动，还可以取数值相同，方向相反的两种运动状态，通常用↑和↓表示。 2. 能级图 3. 共振线 第二章 光分析导论 第四节 光谱法仪器与光学器件 一、光分析法仪器的基本流程 general process of spectrometry 二、光分析法仪器的基本单元 main parts of spectrometry 2.单色器 棱镜 棱镜的特性与参数 （2）分辨率 光栅 光栅的特性 光栅的特性： 光栅的特性： 光栅的参数： 光栅的线色散率 光栅的分辨率R 狭缝 3.试样装置 4. 检测器 元素的光谱线系常用能级图来表示。最上面的是光谱项符号；最下面的横线表示基态；上面的表示激发态； 可以产生的跃迁用线连接； 线系：由各种高能级跃迁到同一低能级时发射的一系列光谱线； 元素由基态到第一激发态的跃迁最易发生，需要的能量最低，产生的谱线也最强，该谱线称为共振线 ，也称为该元素的特征谱线； 二、 分子光谱 原子光谱为线状光谱， 分子光谱为带状光谱； 为什么分子光谱为带状光谱？ 原子光谱图 分子光谱图 1.分子中的能量 E=Ee+ Ev + Er + En + Et + Ei 分子中原子的核能： E