2-光学分析法导论.ppt

连续光谱 振动能级之间的电磁辐射，能量比较接近，检测器难以分辨，且振动能级比较多，所以表现为对特定波长段的电磁辐射的发射，表现为连续光谱 三、散射 丁铎尔散射 分子散射（瑞利散射、拉曼散射） 当按一定方向传播的光子与其他粒子碰撞时，会改变其传播方向，而且方向的改变在宏观上具有不确定性，这种现象称之为光的散射 丁铎尔散射(Tyndall) 当被照射粒子（如一些大分子（如胶体粒子和聚合物分子））的直径等于或大于入射光的波长时所发生的散射，此时散射光极强（与?2成反比），可以肉眼观察到。 波长不变，散射光与入射光波长一样 应用较少 分子散射 当被照射试样粒子的直径小于入射光的波长时所发生的散射。一般为分子 可分为瑞利散射和Raman散射 当光子与分子发生弹性碰撞， 方向改变，但相互之间没有能量交换，? 不变，发生的散射称为瑞利散射(Rayleigh) 当光子与分子发生非弹性碰撞， 相互之间有能量交换，方向及波长均改变，产生的散射称为拉曼散射(Raman) 散射光强与光的波长的?4成反比。短波入射激发光比用长波产生的Raman散射光强 光照导致的分子内振动能级跃迁而产生的分子极化过程。分子极化率越大，Raman散射越强 光的反射（Reflection） 光的折射（Refraction），折射法 光的衍射（Diffraction） ： 当一束平行光通过窄的开口如狭缝时发生弯曲的现象。 X射线衍射法、电子衍射法 第四节 光学分析法分类 一、光谱法 原子光谱 分子光谱 量子化的能级跃迁，涉及光与物质之间的能量交换 根据物质的原子光谱获得方式的不同，原子光谱可分为： （1）原子发射光谱 基态原子吸收一定的能量到达激发态，激发态回到基态或较低能态而发射出特征谱线，产生的发射光谱。 （2）原子吸收光谱 当光辐射通过基态原子蒸气时，原子蒸气选择性的吸收一定频率的光辐射，原子基态跃迁到较高能态。原子的这种选择性的吸收产生原子特征的吸收光谱。 （3）原子荧光光谱 物质的气态原子吸收光辐射后，由基态跃迁到激发态。激发态原子通过辐射跃迁回到基态或较低的能态产生的二次辐射叫原子荧光，形成的光谱叫原子荧光光谱。 原子光谱法 1895年，Rontgen W C发现了X射线 1913年，Moseley H G J英国提出X射线光谱分析法 X射线是由高能电子的减速运动或原子内层轨道电子跃迁产生的短波电磁辐射，在10-6~10 nm之间。 X射线光谱法是基于对电磁辐射的发射、吸收、散射和衍射等测定建立起来的一种分析方法。 X射线荧光分析 X射线吸收分析 （4） X射线光谱法 元素的定性、定量及固体表面薄层成分分析 （5）核磁共振波谱分析法(NMR) 是研究处于磁场中的原子核对射频辐射(Radio-frequency Radiation)的吸收，它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，有时亦可进行定量分析。 在强磁场中，原子核发生能级分裂(能级极小：在1.41T磁场中，磁能级差约为25?10-3J)，当吸收外来电磁辐射(109-1010 nm,4-900MHz)时，将发生核能级的跃迁----产生所谓NMR现象。 射频辐射——原子核(强磁场下能级分裂)——吸收──能级跃迁──NMR 测定有机化合物的结构，1HNMR──氢原子的位置、环境以及官能团和C骨架上的H原子相对数目） 与UV-Vis和红外光谱法类似，NMR也属于吸收光谱，只是研究的对象是处于强磁场中的原子核对射频辐射的吸收 　核磁共振波谱分析法的特点及应用范围是： （a）NMR是化合物分子结构分析的最重要方法之一。尤其适用于不能获得单晶的化合物或液体（包括溶液中）的化合物的构型、构象的结构分析。大量地应用于有机结构分析，包括生物分子（如蛋白质分子等），但一般要事先确定分子式。 　　 （b）灵敏度比较低。一般要用mg以上的试样作测试，很少作定性分析。定量分析精确度、准确度较差。 　　 （c）在化学反应动力学方面有独特的应用。可用于研究分子内部基团的运动（内旋转），测定反应速度常数，也可以监视一些化学反应的进行过程。 （6） 电子自旋共振波谱仪，简称ESR波谱法 是一种根据电子自旋共振波谱吸收程度，检查组织、细胞或者其提取液中的自由基，并通过朗达（Lande）g因子的测定来推断自由基离子的存在状态的方法。虽然电子具有1/2的自旋，但多数分子的自旋电子都是成对的，且其自旋方向是互为逆平行的，所以自旋结果等于零。不过，在电子不成对时，如在自由基、过渡金属离子、三重态等情况下，电子的自旋仍然存在。这里如旋加H0外磁场，便会在与磁场逆平行自旋和平行自