仪器分析第九章 光谱分析法概论.pptVIP

 第九章  光谱分析方法概论 本 章 大 纲： 电磁波的波长、波数、频率与能量的关系及电磁波谱的产生过程 ； 光谱法的分类 ； 概 述 1．电磁辐射（电磁波，光）： 以巨大速度通过空间、不需要任何物质作为传播媒介的一种能量。 2．电磁辐射的性质：具有波、粒二向性 波动性： 粒子性： 3．电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称~。 γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波 5. 信号、与数据处理系统 1.?? 偏振法2. 旋光色散法3. 圆二向色性法。 辐射的散射 1.?? 比浊法2.?拉曼光谱法3. 散射浊度法 辐射的折射 1. 折射法2.?干涉法。 1.? X-射线衍射法2. 电子衍射法。 辐射的衍射 辐射的转动 3、散射：光通过介质时会发生散射。 瑞利散射：散射中光子与介质分子之间发生弹性碰撞所致，碰撞时无能量损失，但光子的运动方向改变。 拉曼光谱：散射中光子与介质分子之间发生非弹性碰撞所致，碰撞时有能量损失，且光子的运动方向改变。 光谱仪器通常包括五个基本单元： 光源；单色器；吸收池；检测器；显示与数据处理； 第三节 光谱法仪器 光谱分析中，光源必须具有足够的输出功率和稳定性。由于光源辐射功率的波动与电源功率的变化成指数关系，因此往往需用稳压电源以保证稳定，或者用参比光束的方法来减少光源输出对测定所产生的影响。 连续光源：在较大范围提供连续波长的光源，氢灯、氘灯、钨丝灯等； 线光源：提供特定波长的光源，金属蒸气灯(汞灯、钠蒸气灯)、空心阴极灯、激光等； 1.辐射源 掌 握： 光谱分析仪器的组成部分及各部分的作用 。 电磁波谱的区分 熟悉： 了解： 光学分析法的分类 ； 原子光谱法、分子光谱法、吸收光谱法和发 射光谱法的起源 ； 光谱法的发展 。 猜猜看？ 月亮 彩虹 森林和氧气 夜光杯 颜色 月 亮 光 反 射 彩虹 森林和氧气 光化学反应 衍射 散射 夜光杯 荧光 颜色 吸收 一、光学分析法是根据物质发射的电磁辐射或物质与电磁辐射相互作用而建立起来的一类分析方法。 辐射源 入射光 被测物质 检测产生的信号 二、光学分析法分类和用途 化合物的立体结构 旋光和圆二色光谱 化合物的性质和结构 红外光谱、拉曼光谱。核磁共振波谱法 金属、非金属和有机物的测定； 紫外可见吸收光谱法和荧光光谱法 痕量金属的测定 原子发射光谱或原子吸收光谱 用途 光学分析法 第一节 电磁辐射及其与物质的相互作用 一、电磁辐射与电磁波谱 速度 ：v=n ；光在真空中的传播速度 C = 2.9979 × 108 m/s 。 振荡频率 ： =c/ (Hz)。 波长 ：电磁波相邻波峰间的距离为波长 波数 ：波长的倒数。每厘米内波的数目 如波长为200nm的光： 粒子性： 高能辐射区 γ射线 能量最高，来源于核能级跃迁 χ射线 来自内层电子能级的跃迁 光学光谱区 紫外光 来自原子和分子外层电子能级的跃迁 可见光 红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁 波谱区 微波 来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁 无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁 波长 长 电磁辐射和物质的相互作用中，有涉及物质内能变化的吸收、产生荧光、磷光和拉曼散射等，也有不涉及物质内能变化的透射、反射、非拉曼散射、衍射和旋光等。 二、电磁辐射和物质的相互作用 波尔理论 没有辐射电磁能量时，原子体系处于稳定态 仅当原子体系从一个能态 变至另一个能态时，才发 生电磁辐射的吸收或发射 吸收或发射过程对应于具 有辐射能 hν=ΔE的光子 光分析法 光谱分析法 非光谱分析法 原子光谱分析法 分子光谱分析法 原 子 吸 收 光 谱 原 子 发 射 光 谱 原 子 荧 光 光 谱 X 射 线 荧 光 光 谱 折 射 法 圆 二 色 性 法 X 射 线 衍 射 法 干 涉 法 旋 光 法 紫 外 光 谱 法 红 外 光 谱 法 分 子 荧 光 光 谱 法 分 子 磷 光 光 谱 法 核 磁 共 振 波 谱 法 一.光谱法与非光