第2单元光分析导论.pptVIP

1、 计算下述电磁辐射的频率和波数 （1）、波长为900pm的单色X射线. ２、用dn/dλ=1.5×10-4 的60°熔融石英棱镜和刻有1200条·mm-1的光栅来色散Li的460.20nm及460.30nm两条谱线，试计算分辨率和尺寸大小： 分辨率 　　瑞利准则：在波长相近的两条谱线中，当一条谱线波长的极大值正好落在另一谱线波长极小值上时，则认为这两条谱线是可以分辨。 棱镜位于最小偏向角位置时，对等腰棱镜有 光栅光谱仪器的理论分辨率R为 R=?/??=ｎN n是光谱级次，N是光栅刻痕总数。 光栅单色器的分辨率比棱镜单色器要大的多 聚光本领 聚光本领表示光谱仪光学系统传递辐射的能力。 　对棱镜来说：聚光本领与物镜的相对孔径平方（d/f）2成正比，而与狭缝的宽度无关。 　 对光栅来说其聚光本领较弱,因其n=0光谱的能量最大但不分光。 →解决问题 普通光栅衍射缺陷： 不同波长处的分配是不均匀的；不分光的零级光谱的能量最大。 解决办法：闪耀光栅和中阶梯光栅 集中光能量在需要波长上的性质称为“闪耀 闪耀光栅：将普通光栅刻痕刻成一定的形状，使每一刻痕的小反射面与光栅平面成一定的角度, 使反射光方向的光谱变强。辐射能最大的波长称为闪耀波长，光栅刻痕反射面与光栅平面的夹角?称为闪耀角。　 中阶梯光栅﹕是刻线密度较低的平面反射光栅 类似于普通的闪耀平面光栅，区别在于光栅每一阶梯的宽度是其高度的几倍，阶梯之间的距离是欲色散波长的10～200倍，闪耀角大 　 滤光片： 干涉滤光片：通过光的干涉作用获得很窄繁荣辐射通带。与光栅单色器类似，不可调。简单，价格便宜。 吸收滤光片：有色玻璃或分散在明胶和夹在玻璃板之间的染料组成，有较大的热稳定性。谱带较宽。 试样容器： 一般为玻璃或石英，要求能透过所研究的光谱区辐射的材料制成。 吸收池窗口与入射光垂直，减少反射损失。 对于红外光谱,采用无机盐的晶体 检测器 有两类。 一类：将光信号转换为电信号检测，称为光电检测器 另一类是对热产生响应的热检测器。 1、光电检测器 光电倍增管 用光电倍增管来接收和记录谱线的方法称为光电检测。光电倍增管既是光电转换元件，又是电流放大元件，放大倍数为105-108倍。 　其结构见图 CCD检测器 CCD(Charge-Coupled Devices, 中文译名是电荷耦合器件)是一种新型固体多道光学检测器件．目前这类检测器已经在光谱分析的许多领域获得了应用。 2、热检测器 热电偶最是常见的热检测器。将两片金属铋熔融到另一不同金属如锑的两端，就有了两个连接点。两接触点的电位随温度变化而变。可检测10-6K的温度变化。 热电检测器：热电检测器使用具有特殊热电性质的绝缘体。热电材料在电场中产生极化，极化强度与温度有关。辐射照射引起温度变化，晶体电荷分布发生变化，测量其电流，电流大小与晶体的表面积、极化度随温度变化的速率成正比。 当热电材料的温度升至某一特定值时极化会消失，此温度称为居里点。 辐射热检测器： 原理： 　　是基于导体或半导体吸收辐射热后温度的改变导致其电阻的变化，从而产生输出信号。 导体：温度升高，电阻增大 半导体：温度升高，电阻下降。 　红外光区能量低，不能产生光电子发射，在这个光谱区使用热辐射效应为基础的热检测器。 信号处理器和读出装置 信号处理器是对信号进行放大和初步运算的电子器件 读出装置是将信号输出并以一定的方式表达的可识别的器件。常用的有数字表，记录仪等 光电检测输出采用模拟技术处理和显示。 光子计数技术就是检测弱光信号的一种新技术．可以大大提高弱光探测的灵敏度一般可以优于10?17W，这是其他探测方法所不能比拟的． 其它 1、光学纤维 纤维的特点：传输损耗小；曲绕性 　　在仪器分析中，光纤被用作‘导线’，达到仪器价廉和微型化。 可控信号的识别。光在光纤内传播需要时间，从几个不同的光源发出的信号通过不同的传播途径到达检测器，形成一定的时间差，可以同时测定多个试样。 从同一光源发出的光信号通过不同的传播途径到达检测器，形成一定的时间差，可以进行多元素的同时测定 2、傅立叶变换光学测定 在光学变换中核心部件是迈克尔逊（Michelson）干涉仪，可将用时间表示辐射强度的时域谱转换为以频率