光学分析法概论
第四章 紫外可见分光光度法
圆 折 二 射 色 法 性 法
X 射 干 线 涉 衍 法 射 法
旋 光 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
三、光谱法仪器——分光光度计
主要特点：五个单元组成 光源
单色器
样品池
记录装置
检测器
第二节
紫外-可见吸收光谱法(P271)
分子光谱则是由于分子中电子能级及分 子的振动、分子的转动能级的变化而产 生的光谱。 （带光谱）
分子光谱图
原 子 发 射
原 子 吸 收
原 子 荧 光
X 射 线 荧
光
电磁辐射的 本质
紫 分 分 核 红 外 子 子 磁 外 可 荧 磷 共 见 光 光 振
分子光谱法
化 学 发 光
原子光谱法 (线状光谱) 光谱分析法
化合物 H2O CH3OH CH3CL CH3I CH3NH2 max（nm） 167 184 173 258 215 max 1480 150 200 365 600
3. π→ π*跃迁：
不饱和基团（—C＝C—，—C ＝
O）
E较小，λ~ 200nm 体系共轭，E更小，λ更大
4. n→ π*跃迁：
二、光学分析法及其分类
（一）光学分析法 基于电磁辐射能量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； 相互作用方式：发射、吸收、反射、折射、散射 、干涉、衍射、偏振等
（二）分类：
1．光谱法： 利用物质与电磁辐射作用时，物质内部发生量子 化能级跃迁而产生的吸收、发射或散射等电磁辐射的 强度随波长变化的定性、定量分析方法。
第二章-光谱分析法概论
E单位：电子伏（eV）或焦耳（J） h －普朗克常数，h＝6.626×10-34 J·s-1； C为光速。
例：波长为200nm的电磁波，其能量是多少电子伏特（eV）？ 解：
电磁波谱
13
二、电磁辐射与物质相互作用
电磁辐射与物质的相互作用是复杂的物理现象。 涉及能量变化：吸收、发射； 不涉及能量变化：反射、散射、折射、衍射。
第二章 光谱分析法概论
1
本章主要内容：
一、电磁辐射及其与物质的相互作用 二、光学分析法的分类 三、光谱分析仪器
概述
光学分析法是基于电磁辐射与物质相互作用后，电磁辐 射发生某些变化或被作用物质的某些性质发生改变而产 生各种信号，利用这些信号对物质的性质、组成及结构 进行分析的一种方法。
光学分析法的原理主要包含三个过程： （1）能源提供能量； （2）能量与被测物质相互作用； （3）产生被检测的信号。
3
第一节 电磁辐射及其与物质的相互作用
4
电磁辐射的性质：波粒二象性
1.波动性
电磁辐射的传播以及反射、折射、散射、衍射及 干涉等现象表现出电磁辐射具有波的性质。
图2-1 电磁波的传播
6
波动性参数描述
（1）周期 T 相邻两个波峰或波谷通过某一固定点所需要的时间间隔称为周期。单 位:s(秒)。
（2）频率ν 单位时间内电磁波振动的次数称为频率。单位：Hz或周/秒。 ν ＝1/T
范围的谱带。
2.组成：
单色器
入射狭缝 色散元件 准直镜
棱镜 光栅
分光系统
出射狭缝
滤光器
47
（1）狭缝 狭缝为光的进出口， 狭缝宽窄直接影响分 光质量。狭缝过宽， 单色光不纯，将使吸 光度变大；过窄，则 通光量变小，灵敏度 降低。因此狭缝宽度 要适当。
光谱分析法概论
一、 原子光谱
原子光谱产生于原子外层电子能级的跃迁 ，它不但取决于外层电子的运动状态，也取 决于电子间的相互作用。
原子的能级通常用光谱项符号来表示
1.光谱项符号
原子外层有一个电子时，其能级可由四个量子数决定： 主量子数 n；角量子数 l；磁量子数 m；自旋量子数 s；
镧系和锕系元素的离子对紫外和可见光的 吸收是基于内层f 电子的跃迁而产生的。其 紫外可见光谱为一些狭长的特征吸收峰， 这些峰几乎不受金属离子的配位环境的影 响。
2） d电子跃迁吸收光谱
过渡金属的电子跃迁类型为d电子在不同d轨 道间的跃迁，吸收紫外或可见光谱。这些 峰往往较宽。 例如 cu2+以水为配位体，吸收峰在794nm 处，而以氨为配位体，吸收峰在663nm处。 此类光谱吸收强度弱，较少用于定量分析。
单重态分子具有抗磁性； 三重态分子具有顺磁性； 跃迁至单重激发态的几率 大，寿命长；
3.跃迁类型与分子光谱
分子光谱复杂，电子跃迁时伴有振动和转动能级跃迁；
分子的紫外-可见吸收光谱是由电子跃迁引起的，故又 称电子光谱，谱带比较宽；
分子的红外吸收光谱是由于分子中基团的振动和转动能 级跃迁引起的，故也称振转光谱；
吸收带—吸收峰在吸收光谱上的波带位置
（1）R 吸收带： n→π*跃迁 特点：a 跃迁所需能量较小，吸收峰位于
200~400nm b 吸收强度弱， ＜102 （2）K 吸收带： 共轭双键中π→π*跃迁 特点：a 跃迁所需能量较R带大，吸收峰位
于210~280nm b 吸收强度强， 104 随着共轭体系的增长，K 吸收带长移， 210 ~ 700nm 增大。
光谱分析法概论 一磁辐射和波谱 ◆波谱性质：
光学分析法概论
第九章光学分析法概论1、光学分析法有哪些类型。
基于辐射的发射建立的发射光谱分析法、火焰光度分析法、分子发光分析法、放射分析法等；基于辐射的吸收建立的UV-V is光度法、原子吸收光度法、红外光谱法、核磁共振波谱法等；基于辐射的散射建立的比浊法、拉曼光谱法；基睛辐射的折射建立的折射法、干涉法；基于辐射的衍射建立的X-射线衍射法、电子衍射法等；基于辐射的旋转建立的偏振法、旋光法、圆二色光谱法等。
2、吸收光谱法和发射光谱法有何异同吸收光谱法为当物质所吸收的电磁辐射能由低能态或基态跃迁至较高的能态（激发态），得到的光谱发射光谱法为物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程获得能量，变为激发态原子或分子，当从激发态过渡到低能态或基态时产生的光谱。
3、什么是分子光谱法什么是原子光谱法原子光谱法：是由原子外层或内层电子能级的变化产生的光谱，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、原子吸收光谱法，原子荧光光谱法以及X射线荧光光谱法等。
分子光谱法：是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的光谱，表现形式为带光谱。
属于这类分析方法的有紫外-可见分光光度法，红外光谱法，分子荧光光谱法和分子磷光光谱法等。
4、简述光学仪器三个最基本的组成部分及其作用。
辐射源（光源）：提供电磁辐射。
波长选择器：将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带。
检测器：将光信号转换成电信号。
5、简述常用的分光系统的组成以及各自作用特点。
分光系统的作用是将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带。
分光系统又分为单色器和滤光片。
单色器由入射狭缝和出射狭缝、准直镜以及色散元件，如棱镜或光栅等组成。
棱镜：色散作用是基于构成棱镜的光学材料对不同波长的光具有不同的折射率。
光栅：利用多狭缝干涉和单狭缝衍射两者联合作用产生光栅光谱。
干涉仪：通过干涉现象，得到明暗相间的干涉图。
滤光器是最简单的分光系统，只能分离出一个波长带或只能保证消除给定消长以上或以下的所有辐射。
拉曼散射光谱法
（3）散射 电磁辐射光子与介质分子之间弹性碰撞所致。 能量不变，方向改变。 （4）拉曼散射 电磁辐射光子与介质分子之间非弹性碰撞 所致。能量变，方向变。 （5）折射和反射 （6）干涉和衍射
2-2 光学分析法分类
光学分析法
物质内部有无量子化的能级跃迁 有 无
光谱法
气态原子（或 离子）中外层 或内层电子能 级跃迁
c λ= ν
ν 1/ / c
2、微粒性（当电磁波与物质相互作用过程中的主要体现） 现象：发射、吸收、光电效应、黑体辐射的能量分布、光的热辐射、光的化 学作用等 特点：光是不连续的粒子流，每个光子具有一定的能量（E）、光子能量与 频率成正比：
E h hc / = hc
单色器 样品容器 检测器
光电池、光电管、光电倍增管、 光二极管阵列监测器
数据记录、 处理系统
第二章
光学分析法概论
An Introduction to Optical Analysis
2—1 2—2 2—3 2—4 电磁辐射的性质与电磁波 光学分析法及其分类 光学分析仪器 光学分析法的发展概况
光学分析法定义
光学分析法是基于具有一定能量的电磁辐射作用于物 质后产生的辐射信号或发生的信号变化来测定物质的 性质、含量和结构的一类仪器分析方法。 电磁辐射能：γ射线～无线电波
c ：光速；λ：波长；ν：频率； : 波数 ；E ：能量； h：普朗克常数
电磁辐射波长越长、波数越小、频率越低、具有 的能量越低
2—1 电磁辐射的性质与电磁波谱
2、电磁波谱
光谱区域 射线 X射线 真空紫外 近紫外 可见 近红外 中红外 远红外 微波 波长范围 <<0.005nm 0.005—10nm 10—200nm 200—400nm 400—760nm 2.5—50μm 50—1000m 0.1—100cm
分析化学说明分析化学的基本内容包括误差和分析数据
第二部分分析化学一、说明分析化学的基本内容包括误差和分析数据处理、化学定量分析和仪器分析三大部分，课程的基本要求分为掌握、熟悉和了解三个层次，掌握和熟悉的部分是考试的主要内容，一些开拓知识面的内容只要求考生做常识性的了解。
二、参考书孙毓庆主编，《分析化学》，科学出版社，第二版孙毓庆主编，《分析化学习题集》，科学出版社，第一版三、考试题型名词解释、填空题、选择题、简答题（包括问答题、计算题和解谱题）四、基本内容和基本要求（一）绪论【基本内容】分析化学的任务和作用，分析化学的分类，分析化学的发展与趋势，分析化学文献【基本要求】了解分析化学的任务、作用、分类、发展趋势及常用文献（二）误差和分析数据处理【基本内容】概述，测量误差，有效数字及运算法则，有限量实验数据的统计处理【基本要求】掌握绝对误差、相对误差、系统误差、偶然误差、精密度、准确度、有效数字及显著性检验等基本概念，误差的产生原因及减免方法，准确度和精密度的表示方法及有关计算，有效数字的修约规则及运算规则。
熟悉显著性检验的目的和方法、可疑数据的取舍方法、置信区间的含义及表示方法。
了解处理变量之间关系的统计方法——相关与回归。
（三）滴定分析法概论【基本内容】概述，标准溶液，滴定分析的计算，滴定分析中的化学平衡【基本要求】掌握滴定分析的有关基本概念，如化学计量点、标准溶液、基准物质、标定、比较、滴定度等，滴定分析中常用的滴定方式，标准溶液的配制、标定及其浓度的表示方法，掌握用反应式中系数比的关系（物质的量之比）进行滴定分析的有关计算。
熟悉分布系数、副反应系数，滴定分析的化学反应必须具备的条件。
了解电荷平衡和质量平衡的含义及化学平衡系统处理的基本方法。
（四）酸碱滴定法【基本内容】概述，水溶液中的酸碱平衡，酸碱指示剂，酸碱滴定法的基本原理，应用与示例，非水溶液中的酸碱滴定。
【基本要求】掌握质子论的酸碱概念，酸碱分布系数及影响因素，酸碱指示剂的变色原理、变色范围及选择方法，在各种类型酸碱滴定过程中pH的变化规律基础上，掌握弱酸（碱）、多元酸（碱）能否被准确滴定的判断。
分析化学 第九章 光谱分析法概论
散射
③运动方向改变
Raman散射 ①非弹性碰撞
Stokes线λ散＜λ入
②有能量交换,光的频率改变
③运动方向改变
反Stokes线λ散＞λ入
散射光强 I ∝ 1/λ λ散-λ入 为拉曼位移，与分子的振动频率有关。
h
10
三、电磁辐射与物质的相互作用
4.折射和反射
反射：当光从介质1照射到与介质2时，一部分 光在界面上改变方向返回介质1的现象。
Planck常数：h = 6.626 × 10 -34 J . S 光速：c = 2.997925×1010cm/s
h
5
⒋波长越小、频率越大，能量越大。 ⒌单色光：
单波长的光（由具有相同能量的光子组成）
⒍能量常用单位：eV erg J ⒎能量换算关系：
1 e V 1 .6 1 0 1 9 J 1 .6 0 2 2 1 0 1 2 e r g
2.发射
2
样品
1
E 21h21hC / 21 E2h2hC/2
火焰或电弧
0
E1h1hC/1
λ2 λ1
λ21
λ
火焰、电弧激发的发射光谱示意图
2
I0
样品
I
E 21h21hC / 21 2hC/2
E1h1hC/1
光致发光示意图
λ2 λ1
λ21
h
9
三、电磁辐射与物质的相互作用
3.散射
Rayleigh散射①弹性碰撞 ②无能量交换，光的频率不变
λmax不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形 状和λmax不同。
h
15
h
16
③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质 定性分析的依据之一。
分析化学(第二版)主要计算公式汇总
（2）共存离子效应系数αY（N）
[Y ] [NY ]
== Y (N)
[Y ]
因为[NY]==KNY[N][Y]
故：Y(N) ==1+ KNY[N]
（3）EDTA 与 H+及 N 同时发生副反应的总的副反应系数αY，
== + Y Y (H ) Y (N ) 1 (4)被测金属离子 M 的副反应系数αM：
分析化学（第二版）主要计算公式总结
第二章 误差和分析数据处理 （1）误差
绝对误差δ=x-μ 相对误差=δ/μ*100% (2)绝对平均偏差： △=（│△1│+│△2│+„„+│△n│）/n （△为平均绝对误差；△1、△2、„„△n 为 各次测量的平均绝对误差）。 （3）标准偏差
相对标准偏差（RSD）或称变异系数（CV） RSD=S/X*100% (4)平均值的置信区间：
第 9 章 光学分析法概论 主要计算公式 （1）光的波动性用波长λ，波数σ和频率υ作为表征 λ是在波的传播路线上具有相同振动相 位的相邻两点之间的线性距离，常用 nm 作为单位。σ是每厘米长度中波的数目，单位 cm-1。υ 是每秒内的波动次数，单位 Hz。在真空中波长，波数和频率的关系为：v=c/λσ=1/λ=υ/c (2)光的微粒性用每个光子具有的能量 E 作为表征 光子的能量与频率成正比，与波长成反比。 它与频率、波长的关系为 E=hυ=hc/λ=hcσ 第 10 章 紫外-可见分光光度法 （1）Lamber-Beer 定律 A=-lgT=Ecl (2)摩尔吸光定律ε ε= E 1% * M
Cx=(Fx-F0)/(Fs-F0)*cs
第 12 章 原子吸收分光度法
主要计算公式
（1）波尔兹曼分布律
光谱分析法概论(共76张PPT)全
(2) 红外非活性振动：振动过程中分子偶极矩不发生变化。
（或说偶极矩变化为0），正负电荷重心重合 r = 0 因为µ= q·r = 0 ，Δµ= 0；红外线是个交替磁场，若
Δµ= 0，则不产生吸收。
(3) 仪器分辨率太弱。 (4) 峰太弱。
☆产生红外光谱两个必要条件：
苯环和发色团相连，使E2和B带均长移, ε大 E2，K 带合并，有的就称为K带
基本原理和基本概念
苯的乙醇溶液
基本原理和基本概念 (四)影响因素 溶剂效应 ① n→π* 极性 短移 π→π* 极性 长移 ②影响吸收强度
③影响精细结构：苯在乙醇中（极性） 精细结构消失
基本原理和基本概念
基本原理和基本概念
3080-3030 cm-1 re 平衡位置原子间距离 差频峰： ν1-ν2 亚甲基的伸缩振动形式示意图
即：不对称分子，Δµ大
质谱法
确定分子的原子组成、相对分子质量、分子
式和分子结构。经常与UV、IR及NMR等配合 运用。
光学分析仪器的基本组成
紫外光谱 Ultraviolet absorption spectra
3. n→π* :含有杂原子的不饱和基团，近紫外区， ε很小 例如：-C=O: ,-C≡N:
4. n→σ* :远紫外区，含有杂原子的饱和基团， 例如：-OH,-NH2,-X,-S
σ→σ*> n→σ*≥π→π*> n→π*
基本原理和基本概念
（二）紫外光谱中常用术语
生色团 — 结构中有π→π*或 n→π*的基团，
50 ~ 500 µm 远红外(far-infrared)
红外光区的划分与跃迁类型
注意波数和波长的换算关系
第2章 光谱分析法概论
第2章 光谱分析法概论根据物质发射的电磁辐射或物质与辐射的相互作用建立起来的一类仪器分析方法，统称为光学分析法。
光是电磁辐射(又称电磁波)，是一种不需要任何物质作为传播媒介就可以以巨大速度通过空间的光子流（量子流），具有波粒二象性（波动性与微粒性）。
光的波动性体现在反射、折射、干涉、衍射以及偏振等现象。
波长λ 、波数σ 和频率υ相互关系为：λν/c = 和c //1νλσ==，c =2.997925×1010cm/s 。
光的微粒性体现在吸收、发射、热辐射、光电效应、光压现象以及光化学作用等方面，用每个光子具有的能量E 作为表征。
光子的能量与频率成正比，与波长成反比，关系为： σλνhc hc h E ===/从γ 射线一直至无线电波都是电磁辐射，光是电磁辐射的一部分，若把电磁辐射按照波长或频率的顺序排列起来，就可得到电磁波谱（electromagnetic spectrum ）。
波长在360～800nm 范围的光称为可见光，具有同一波长、同一能量的光称为单色光，由不同波长的光组合成的称为复合光。
复合光在与物质相互作用时，表现为其中某些波长的光被物质所吸收，另一些波长的光透过物质或被物质所反射，透过物质的光（或反射光）能被人眼观察到的即为物质所呈现的颜色。
不同波长的光具有不同的颜色，物质的颜色由透射光（或发射光）的波长所决定。
当物质与辐射能相互作用时，其内部的电子、质子等粒子发生能级跃迁，对所产生的辐射能强度随波长(或相应单位)变化作图，所得到的谱图称为光谱（也称波谱）。
利用物质的光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为光谱分析法或光谱法。
以测量气态原子或离子外层或内层电子能级跃迁所产生的原子光谱为基础的成分分析方法为原子光谱法，由分子中电子能级（n ）、振动能级（v ）和转动能级（J ）的变化而产生的光谱为基础的定性、定量和物质结构分析方法为分子光谱法。
有紫外-可见分光光度法（UV-Vis ），红外吸收光谱法（IR ），分子荧光光谱法（MFS ）和分子磷光光谱法（MPS ）等。
仪器分析-原子光谱法
吸收光谱法
紫外可见分光光度法 原子吸收光谱法 红外光谱法 顺磁共振波谱法 核磁共振波谱法
散射
Roman 散射
迁 能 级 波长λ 类型 核能级 <0.005nm
KL层电 0.005~10nm 子跃迁 10~200nm
外 层 电 200~400nm 子跃迁
400~800nm
分子振 动能级
（2）检测元件
摄谱法之感光板
光电法之光电管，光电倍增管
固体成像器件 电荷注入检测器（CID） 电荷耦合检测器（CCD）
262000个点阵
（3）光谱仪（分光元件和检测元件的组合） 平面光栅（棱镜）+摄谱
凹面光栅+光电倍增管（二极管）阵列
全谱直读光谱仪- 中阶梯光栅+CID/CCD
化合物离解（气态、基态原子）—激发 （激发态原子）—基态（发射光谱）
摄谱 分析（包括定性和定量）
二、光谱分析仪器
光源与样品→单色器→检测器→读出器件
1. 光源
（1）概述
光源的作用: 蒸发、解离、原子化、激发、 跃迁。光源是决定分析的灵敏度和准确度 的重要因素。
光源的要求：比较稳定，>5000K，重现性 好，背景小，谱线简单，安全
（2）常用光源
直流电弧 交流电弧 电火花 电感耦合等离子体
ห้องสมุดไป่ตู้
直流电弧
电路结构及工作原理： 优点：分析绝对灵敏度高 缺点：重现性差、不宜定量 应用范围
试样引入激发光源的方法： 固体试样 溶液试样 气体试样：放电管
交流电弧
电路结构及工作原理： 优点：稳定性较好，适合定量。操作安全简便，
2.基本原理
光谱分析法概论(教材)
12.旋光法 溶液的旋光性与分子的非对称结构有密切关系，
可利用旋光法研究某些天然产物及配合物的立体化学 问题，旋光计测定糖的含量。 13.衍射法
X射线衍射：研究晶体结构，不同晶体具有不同 衍射图。
c：光速（2.9979×1010 cm.s-1）
h：Plank常数（6.6256×10-34 J.s 焦耳. 秒）
二、电磁辐射与物质的相互作用
(1)吸收 物质选择性吸收特定频率的辐射能，并从 基态跃迁到激发态的过程；
(2)发射 是物质从激发态跃迁回基态，并以光的形 式释放出能量的过程；
(3)散射 (4)拉曼散射 (5)折射和反射 (6)干涉和衍射 (7)偏振
λ 10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
γx 射射 线线
紫红 外外 光光
微
无
波
线
电
波
可见光
光的波粒二象性
波动性 λ ν
光的折射 光的衍射 光的偏振 光的干涉
粒子性
E
=
hν
=
hc
λ
E
光电效应
E：光子的能量（J, 焦耳）
ν ：光子的频率（Hz, 赫 λ兹：）光子的波长（cm）
3.试样装置
光源与试样相互作用的场所 （1）吸收池
紫外-可见分光光度法：石英比色皿 荧光分析法：石英液池 红外分光光度法：将试样与溴化钾压制成透明片 （2）特殊装置 原子吸收分光光度法：雾化器中雾化，在火焰中，元素 由离子态→原子； 原子发射光谱分析：试样喷入火焰；
4. 检测器
分析化学第七版(仪器分析部分)
1．在25℃，将pH玻璃电极与饱和甘汞电极浸入pH=6.87的标准缓冲溶液中，测得电动势为0.386V；测定另一未知试液时，测得电动势为0.508V。计算未知试液的pH。
2.若KH+,Na+=1×10-15，这意味着提供相同电位时，溶液中允许Na+浓度是H+浓度的多少倍？若Na+浓度为1.0 mol/L时，pH=13.00的溶液所引起的相对误差是多少？
流动相为液体或各种液体的混合。它除了起运载作用外，还可通过溶剂来控制和改进分离。
室温
高压进行
已知物质A和B在一根30.0cm长的柱上的保留时间分别为16.40和17.63min，不被保留组分通过该柱的时间为1.30min，峰底宽为1.11和1.21min，试计算（1）柱的分离度（2）柱的平均塔板数（3）塔板高度
（4）达1.5分离所需柱长
安络血的分子量为236，将其配成100ml含0.4962mg的溶液，装于1cm吸收池中，在入max为355nm处测得A值为0.557，试计算安络血的百分吸光系数和摩尔吸光系数。
解：由
(mL/gcm)
(L/molcm)
冰醋酸的含水量测定，内柱物为AR甲醇，质量0.4896g，冰醋酸质量为52.16g，H2O峰高为16.30cm，半峰宽为0.159cm，甲醇峰高为14.40cm，半峰宽为0.239cm，用内标法计算冰醋酸中的
10.00
－20.73
0.40
-51.82
1.00
0.72
1.40
40.44
40.80
11.00
－1.1
0.76
-1.45
0.24
0.80
0.3
41.20
[医学类试卷]光谱分析法概论模拟试卷1.doc
![[医学类试卷]光谱分析法概论模拟试卷1.doc](https://img.taocdn.com/s3/m/31322076844769eae109ed5e.png)
[医学类试卷]光谱分析法概论模拟试卷11 对于以下四个电磁波谱区A.X射线B.紫外一可见光区C.红外光区.D.微波其中(1)波长最长者( )(2)波数最大者( )(3)频率最大者( )(4)能量最小者( )2 下列波数的电磁辐射属于红外光区的是( )A.0．5cm一1B.50cm一1C.800cm一1D.3000cm一1E.5×10scm一13 指出下列电磁辐射所处的光区(光速c=2．998×106m／s) (1)波长254nm：__________(2)波数1800cm-1：___________(3)频率99MHz：__________4 简述电磁辐射的基本性质及表征参数。
@答@电磁辐射即电磁波，具有波粒二象性，即波动性和微粒性。
例如，光的折射、衍射、偏振和干涉等现象，表明它具有波动性。
而光的微粒性则表现在光电效应中。
光是由光子(或称为光量子)所组成。
光子的能量与波长的关系为：表征辐射能的参数有：频率ν：每秒钟内振动的次数，单位为赫兹。
波长λ：相邻两个波峰或波谷间的距离，单位为nm。
波数σ：每厘米内波的振动次数，单位为cm一1。
电子伏特eV：一个电子通过1V电压降时具有的能量。
例1—5在真空中波长为5890A的钠D线的能量为多少电子伏特(eV)?(h=6．626×10一34J.s；c=2．998×108m／s；1eV=1．602×10一19J)5 在真空中波长为5890A的钠D线的能量为多少电子伏特(eV)?(h=6．626×10一34J.s；c=2．998×108m／s；1eV=1．602×10一19J)二、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。
6 下列表达式表述关系正确的是( )（A）（B）（C）（D）ν=cλ7 下述哪种性质可以说明电磁辐射的微粒性( ) （A）波长（B）频率（C）波数（D）能量8 当辐射从空气传播到水中时，下述参数不变的是( ) （A）波长（B）频率（C）速度（D）方向9 下面四个电磁波谱区中波长最短的是( )（A）X射线（B）红外光区（C）紫外和可见光区（D）无线电波10 下列四种电磁辐射中能量最小的是( )（A）微波（B）X射线（C）无线电波（D）射线11 光量子的能量正比于辐射的( )（A）频率和波长（B）波长和波数（C）频率和波数（D）频率、波长和波数12 下述分析方法不涉及物质内部能级跃迁的是( )（A）分光光度法（B）荧光光度法（C）核磁共振波谱法（D）X射线衍射法13 下述分析方法中属于发射光谱的是( )（A）红外光谱法（B）荧光光度法（C）核磁共振波谱法（D）分光光度法14 下述跃迁产生红外光谱的是( )（A）原子外层电子的跃迁（B）原子内层电子的跃迁（C）分子外层电子的跃迁（D）分子振动和转动能级的跃迁15 分子吸收可见光后，产生的能级跃迁形式是( ) （A）原子外层电子的跃迁（B）分子中电子伴随振动一转动能级的跃迁（C）分子外层电子的跃迁（D）分子振动伴随转动能级的跃迁16 下述分析方法中是以辐射的散射为基础的是( )（A）原子发射光谱法（B）X荧光光谱法（C）红外吸收光谱法（D）拉曼光谱法17 下述分析方法是以光的偏振性为基础的是( )（A）原子吸收光谱法（B）圆二色光谱法（C）荧光光谱法（D）莫斯鲍尔光谱法18 下列光谱分析方法中，常用硅碳棒及Nernst灯作为辐射源的是( ) （A）紫外一可见吸收光谱法（B）红外吸收光谱法（C）原子吸收光谱法（D）荧光光谱法19 在紫外光区工作时，盛放样品的容器常采用的材料为( )（A）石英（B）玻璃（C）KBr（D）塑料20 可用来检测红外光的元件是( )（A）光电管（B）光电倍增管（C）硅二极管（D）热电偶三、多项选择题下列各题的备选答案中，至少有一个是符合题意的，请选出所有符合题意的备选答案。
分析化学(第二版)主要计算公式汇总
1.55ppm （3）Si=取代基对化学位移的计算 δC=C-H=5.28+Z同+Z顺+Z反 （4）苯环芳香烃化学位移的计算 δφ-H=7.27（5）自旋系统（一级与二级图谱）的判别式 △υ/J＞10（或6） 为一级图谱 △υ/J<10（或6） 为二级图谱
第15章 质谱法 主要计算公式 （1）质谱方程式 m/z= 或R= （2）质谱仪的分辨率 R=M/△M （3）亚稳离子峰质量与母离子和子离子的关系： Mm*=
（备择假设,alternative hypothesis，） 双侧检验，检验水准:α=0.05 2.计算检验统计量
，v=n-1=35-1=34 3.查相应界值表，确定P值，下结论 查附表1，t0.05 / 2.34 = 2.032,t < t0.05 / 2.34,P >0.05，按 α=0.05水准，不拒绝H0，两者的差别无统计学意义 (6)F检验法是英国统计学家Fisher提出的，主要通过比较两组数据 的方差 S^2，以确定他们的精密度是否有显著性差异。至于两组数
第六章 氧化还原滴定法 （1）氧化还原电对的电极电位——Nernst方程式 （2）以浓度替代活度，且考虑到副反应的影响，则电对在25C时的条 件电位 （3）氧化还原反应的条件平衡常数K’(25C时) （4）氧化还原滴定化学计量点时的电位值φsp （5）氧化还原滴定突跃范围计算式 φ2‘+0.59*3/n2(V)—φ1‘+0.59*3/n1(V) （6）氧化还原指示剂变色的电位范围 φ‘±0.059/n(V)
其中
[HA]=c[H+]/（[H+]+Ka）
·若[A－]＞20[OH－]（即cKa＞20Kw），可以忽略因水解离产生的
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光的发射 荧光、发射光谱法，火焰
光度法，放射化学法
光
光的吸收 比色法、分光光度法、
谱
光学分 原子吸收法、核磁共振（NMR）等
法
析法
光的散射 拉曼光谱法，散射浊度法
光的折射 折射法，干涉法
E1
吸收曲线(吸收光谱): 以波长λ （nm）为横 坐标，以吸光度A为纵坐标所描绘的曲线。
A
λ A表示物质对不同光的吸收程度
§2 光学分析法分类 一、光谱法与非光谱法
光谱：物质与光相互作用时，记录物质 内部能量变化与波长的关系。分为吸收、 发射、散射光谱。
光谱分析法：利用物质的光谱进行定性、 定量和结构分析的方法。
谱法、四大光谱法。
§3 光谱分析仪器
复合光 单色光 I0
I
光源
单色器 I0
狭缝 比色池
检测器
记 录
1、光源：可见（钨灯）、紫外（氘灯、氢 灯）、红外（硅碳棒）
2、分光系统：滤光器、棱镜、光栅
3、检测：光电检测器（UV－VIS）、热电 检测器（IR）
光 阳极
光敏阴极
∝ △E=E ∝-E1
E1
关系： c / 1/ E h h=6.6262×10-34
2、电磁波谱：将电磁波按波长顺序排列
波长 nm
10-3~-2
~1
~ 102.7
~104
~ 106.2
~ 108
~ 109
频率
Hz
1020-19
~ 1017
~~ 1014.3 1012.8
~ 1010.7
~109 ~108
当hν照射某物质时会发生相互作用。
hν+
π π*
hν+
吸收
发射
光、热
分子：△E总=E电子+E振动+E转动（涉及内能 变化）。不涉及内能变化的有：透射、折
射、衍射、旋光等。
原子：△ E总=E电子，同时也发生折射等现象
物质对光的吸收和发射是有选择性的，量 子化的。
光 吸收 △E
E2
发射 △E
光 E E2 E1 h
第2章 光学分析法概论 光学分析法：根据物质发射的电磁辐射或物 质与辐射的作用建立的分析方法。
检测
产生信号 三个主要过程 ：
（1）提供能量（光源） （2）能量与物质的作用 （3）产生被测信号
§1 电磁辐射及其与物质的相互作用
一、 电磁辐射和电磁波谱
1、光的本质：波粒二象性 参数：频率（ν）、波长（λ）、速度（c）、 波数（σ）、能量（E） C=2.997925×1010cm·s-1
非
光的衍射 X－射线衍射法,电子衍射法
光
光的旋转 、原子光谱法和分子光谱法 原子光谱法：以测量气态原子或离子外层电 子能级跃迁所产生的原子光谱。 主要原子吸收和原子发射光谱，呈线状光谱。
A
λ1 λ2 λ3
λ
分子光谱法：以测量分子转动能级、分子振 动能级和分子电子能级跃迁所产生的分子光 谱为基础的定性、定量和物质结构分析方法。 红外光谱、紫外－可见光谱、荧光光谱。是 带状光谱。
发射光谱法：利用物质的发射光谱进行定性定 量的方法称发射光谱法。
四、质谱法
质谱：以分子离子和碎片离子按其质荷比 （m/z）大小依次进行排列所成的质量谱。
质谱法：根据质谱的分析，来确定分子的原子 组成、分子量、分子式和分子结构的方法。
通常把紫外（UV）、红外（IR）、核磁共振 （NMR）、质谱（MS）称为四大谱、四大光
波数
cm-1
1010-9
~107 104.3 102.8
8
0.1 0.01
波段 γ-射线 X-射线 紫外 可见 红外 微波 射频
波谱
跃迁 方式
γ-射线 光谱
核反应
X-射线 波谱
内层电 子跃迁
紫外 可见 光谱 光谱
外层电子 跃迁
红外 光谱
分子 振动
顺磁 核磁 共振 共振
分子转动， 核自旋
二、电磁辐射与物质相互作用
A
λ
三、吸收光谱法与发射光谱法 吸收光谱：物质吸收相应辐射而产生的光谱。 其产生的必要条件是所提供的辐射能量恰好满 足该吸收物质两能级间跃迁所需的能量。
吸收光谱法：利用物质的吸收光谱进行定性定 量及结构分析的方法称为吸收光谱法。
A
λ
发射光谱：物质受到辐射能、热能、电能 或化学能的激发而产生的光谱，有线状和 连续光谱。