仪器分析光学分析法导论.pptxVIP

了解光与物质的相互作用特点及其与光学分析法的关系；01了解光学分析法的基本分类；02掌握光学分析仪器的基本构成单元及其作用。03基本要求：光分析法导论

第一节光分析基础

一、光分析法及其特点

opticalanalysisanditscharacteristics光分析法：基于电磁辐射与待测物质相互作用后所产生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析方法；电磁辐射范围：?射线～无线电波所有范围；相互作用方式：发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等；光分析法在定性、定量和研究物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其他方法不可取代的地位；

能量与被测物之间的相互作用（发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等）；产生信号（辐射信号）。（1）能源（电磁辐射：?射线～无线电波）提供能量（辐射能-跃迁：电子跃迁-紫外，振动跃迁-红外，转动跃迁-微波）；01所有光分析法均包含三个基本过程；选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）；涉及大量光学元器件。基本特点：02三个基本过程：

二、电磁辐射的基本性质

basicpropertiesofelectromagneticradiation1、电磁辐射具有波动性和微粒性电磁辐射：以接近光速（真空中为光速）通过空间传播能量的电磁波；c=λν=ν/σE=hν=hc/λc：光速；λ：波长；ν：频率；σ：波数；E：能量；h：普朗克常数

电磁辐射具有波动性和微粒性（波粒二象性）：（1）光的波动性：光的传播如光的折射、衍射、偏振和干扰等现象可以用光的波动性来解释。描述波动性的重要参数是波长?、频率?和光速C，它们的关系是：?＝C∕?波动性波长频率c光速＝2.9979×108m·s-1＝2.9979×1010cm·s-1

（2）光的微粒性还有一些光学现象，如光电效应、光的发射和吸收等，只能用光的微粒性才能满意地解释。光是由带有能量的微粒组成的，这种微粒称为光子或光量子。光子的能量与它的频率成正比，或与波长成反比，而与光的强度无关。粒子性普朗克常数h＝6.6262×10-34J·s

波数（σ）单位：cm-1，物理意义：1cm的间距内有多少个光波

电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称~。

表电磁波谱区及常用光学分析方法光谱区域波长光学分析方法?射线5*10-3?0.14nm?射线光谱法X射线10-3nm~10nmX射线光谱法光学区10nm~1000nm原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、紫外吸收光谱法、可见吸收光谱法、分子荧光光谱法、红外吸收光谱法微波0.1mm~1m微波光谱法无线电波1m以上核磁共振波谱法

3、辐射能的特性（光与物质的作用）：(1)吸收M+hv??M*(2)发射M*??M+hv(3)散射（Scattering）光通过不均匀介质时部分光偏离原方向传播的现象。丁铎尔散射和分子散射.(4)折射（Refraction）折射是光在两种介质中的传播速度不同；(5)反射（Reflection）光通过具有不同折射率的两种介质的界面时会产生反射。(6)干涉（Coherentinterference）频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，此现象叫干涉。(7)衍射（Diffraction）光绕过物体而弯曲地向其后面传播的现象；(8)偏振（Polarization）只在一个固定方向有振动的光称为平面偏振光。

光化学反应后,以下列形式回到基态。X+hv→X*分子吸收光能,吸收时间极短,只有10-15sec.,电子由基用外,物质将吸收和散射一部分光。激发态的寿命很短,约为10-