第二章光学分析法导论.pptVIP

第1页，共29页，星期日，2025年，2月5日教学目标与要求：了解光谱分析法分类，理解电磁辐射性质，掌握光谱法仪器基本结构方框图、组成部件及其作用原理。第2页，共29页，星期日，2025年，2月5日光学分析法光谱分析法非光谱分析法吸收光谱法发射光谱法折射法圆二色性法X射线衍射法干涉法旋光法原子吸收光谱紫外可见吸收光谱法红外吸收光谱法核磁共振波谱2.1光学分析法及其分类X射线荧光光谱原子发射光谱原子荧光光谱分子荧光光谱法分子磷光光谱法化学发光谱法拉曼光谱法第3页，共29页，星期日，2025年，2月5日光学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射线荧光光谱紫外光谱法红外光谱法分子荧光光谱法分子磷光光谱法化学发光谱法拉曼光谱法根据光谱产生的机理，光学光谱可分为原子光谱和分子光谱折射法圆二色性法X射线衍射法干涉法旋光法第4页，共29页，星期日，2025年，2月5日原子光谱原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的，它的表现形式为线光谱。属于这类分析方法的有原子发射光谱法（AES）、原子吸收光谱法（AAS），原子荧光光谱法（AFS）以及X射线荧光光谱法（XFS）等。原子发射光谱处于激发态的原子很不稳定，在返回基态或较低能态时发射出特征谱线，产生发射光谱（在热能、电能等的激发下）原子吸收光谱原子选择性地吸收一定频率的光辐射，由基态跃迁到较高能态，原子这种选择性的吸收产生的特征光谱，称为吸收光谱。原子荧光光谱激发态原子通过辐射跃迁回到基态或较低能态产生的二次光辐射叫原子荧光，形成的光谱叫原子荧光光谱（在光能的激发下）第5页，共29页，星期日，2025年，2月5日分子光谱根据光谱产生的机理不同，分子光谱又可分为分子吸收光谱和分子发光光谱。分子吸收光谱·用紫外（可见）光照射有机分子，分子吸收紫外（可见）光后，在电子能级间跃迁，产生电子光谱。电子光谱的波长在紫外和可见区，亦称紫外可见吸收光谱(电-振-转光谱)（UV-Vis）。·用红外光照射有机分子，分子在振动转动能级间跃迁，产生振转光谱。其波长在红外光谱区，亦称红外吸收光谱(振-转光谱)（IR）。第6页，共29页，星期日，2025年，2月5日分子发光光谱分子发光光谱包括分子荧光光谱（MFS）、分子磷光光谱（MPS）和化学发光光谱.荧光和磷光是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态，当其由激发态回到基态时产生的二次辐射。化学发光是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射。拉曼光谱拉曼散射是入射光子与溶液中试样分子的非弹性碰撞，发生能量交换，产生了与入射光频率不同的散射光。这种散射光谱称为拉曼光谱。第7页，共29页，星期日，2025年，2月5日电磁辐射具有波粒二象性。2.2.1波动性2.2.2微粒性根据量子理论，电磁辐射是在空间高速运动的光量子流。用能量(E)来表征普朗克方程将电磁辐射的波动性和微粒性联系在一起。E＝hν＝h·c/λ=h·c·σc：光速2.99792×1010cm·s-1；λ：波长(cm)；ν：频率(Hz或s-1)；σ：波数(cm-1)；E：能量(ev或J)；h：普朗克常数6.63×10-34J·s或４.136×10-15ev.s电磁辐射的波动性表现为电磁辐射的衍射和干涉现象。2.2电磁辐射和电磁波谱第8页，共29页，星期日，2025年，2月5日?光的波动性磁场传播方向电场电磁波用频率波长和波数等波参数来表征波长λ指相邻两个波峰或波谷之间的距离波数σ是1cm内波的数目，波长的倒数频率ν为1s内电磁场振荡的次数。c/λλ=1/σ注意单位的换算第9页，共29页，星期日，2025年，2月5日表2-1电磁波谱区分子振动能级1.7~0.50.5~0.0250.78~2.5μm2.5~50μm近红外区中红外区原子的电子能级或分子的成键电子能级6.2~