第二章_光分析法导论

I0
I
∆E = hν 0
E2 E1
E1 − E 0 = ∆ E = h ν 0
E0
λ/nm
莫斯鲍尔光谱法 X 射线吸收光谱法 原子吸收光谱法 紫外-可见分光光度法 紫外 可见分光光度法 红外吸收光谱 法 核磁共振波谱法 2-2 光谱法所用的仪器 用于研究与波长有关的光的发射、 用于研究与波长有关的光的发射、吸收或荧光的仪器称为光谱 仪或分光光度计。 仪或分光光度计。 1、光源 、 2、单色器（分光系统） 、单色器（分光系统） 3、样品容器 、 4、检测器 、 5、信号显示系统 、
紫外吸收光谱法 紫外吸收光谱法 10 ~ 400 nm 吸收 光学光谱区 可见光光谱法 400 ~ 800 nm
红外吸收光谱法 0.8 ~ 1000 µm 顺磁共振波谱法 核磁共振波谱法 0.1 ~ 100 cm 1 ~ 1000 m
将电磁波按照波长或频率的大小顺序排列所画成的图表称为 电磁波谱。 电磁波谱。
五个基本单元
吸收光谱仪
光源或 炽热固体 样品容器 分光系统 光电转换 信号处理器
荧光光谱仪 荧光光谱仪
样品容器
分光系统
光电转换
信号处理器
光源灯或 激光
发射光谱仪 发射光谱仪
光源+ 光源+样品
分光系统
光电转换
信号处理器
一、光源 连续光源
紫外光源 氢灯或氘灯 可见光源 钨灯 氙灯 能斯特灯、 红外光源 能斯特灯、硅碳棒 空心阴极灯
第二章 光学分析法导论
An Introduction to Optical Analysis 光学分析法是根据物质发射电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用 光学分析法是根据物质发射电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用 而建立起来的一类分析方法。 而建立起来的一类分析方法。 电磁辐射是一种以极大的速度(在真空中为2.9979× cm/s)通过 电磁辐射是一种以极大的速度(在真空中为2.9979×1010 cm/s)通过 2.9979 空间,不需要以任何物质作为传播媒介的能量. 空间,不需要以任何物质作为传播媒介的能量. 电磁辐射包括: 电磁辐射包括 无线电波 微波 红外光 X 射线 γ 射线等 可见光 紫外光
物镜
f
入射狭缝
光栅 出射狭缝
三、样品容器 可见: 可见 玻璃
吸收池
紫外： 紫外：石英比色皿 红外： 红外：将试样与溴化钾压制成透明片
原子吸收： 原子吸收：原子化器
原子发射： 原子发射：各种光源
四、检测器 单道光子检测器 光子检测器 (量子化检测器 量子化检测器) 量子化检测器 检测器 多道光子检测器 真空热电偶 热检测器 感光板 热电检测器
作用的方式有: 发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射、 作用的方式有 发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射、 偏振 非光谱法 2-1 光学分析法的分类 光谱法
一、非光谱法 折射法 偏振法 光散射法
பைடு நூலகம்
不涉及光谱的测定
干涉法 衍射法 旋光法 圆二色法等 二、光谱法 基于测量辐射的波长和强度
1、根据电磁辐射波长长短可分为： 根据电磁辐射波长长短可分为： γ 射线光谱法 X 射线光谱法 < 0.005 nm 0.005 ~ 10 nm
光电池 光电管 光电倍增管 光二极管阵列 检测器
电荷转移元件 阵列检测器
五、信号显示系统
由检测器将光信号转变为电信号后， 由检测器将光信号转变为电信号后，通过模数转换器送于计 算机处理打印或用记录仪、数字显示和显示屏显示测量结果。 算机处理打印或用记录仪、数字显示和显示屏显示测量结果。
光源
线光源 金属蒸气灯 气体激光器 激光光源 固体激光器 染料激光器 半导体激光器
二、单色器 将多色光谱色散成含有一定波长范围的谱带的装置称为单色器。 将多色光谱色散成含有一定波长范围的谱带的装置称为单色器。
狭缝、准直镜、棱镜或光栅、会聚镜。 狭缝、准直镜、棱镜或光栅、会聚镜。
f 入射狭缝 准直镜 棱镜 物镜 焦面 准直镜 出射狭缝
∆E = hν = h
c
λ
h = 6 . 63 × 10 −34 J ⋅ s
发射光谱 吸收光谱
4、根据电磁辐射传递的方式可分为： 根据电磁辐射传递的方式可分为： （1）发射光谱
M → M → M + hν
∗
激发
E2
A
E1 − E 0 = ∆ E = h ν 0
E0
E1
λ/nm
γ 射线光谱法 X 射线荧光分析法 原子发射光谱法 原子荧光分析法 分子荧光分析法 分子磷光分析法 化学发光分析法 （2）吸收光谱 ） 当物质吸收的电磁辐射能与该 物质的原子核、 物质的原子核、分子或原子的 两个能级间跃迁所需的能量能 关系时， 满足 ∆ E = h ν 0 关系时，将 产生吸收光谱 A
电磁波谱划分
2、根据光谱的形状可分为： 根据光谱的形状可分为： 原子发射光谱法 线状光谱 原子吸收光谱法 紫外-可见分光光度法 紫外 可见分光光度法 带状光谱 红外吸收光谱法 连续光谱 3、根据电磁辐射的本质可分为： 根据电磁辐射的本质可分为： 分子光谱 原子光谱 带状 线状
电磁辐射具有波动性和微粒性 普朗克关系式： 普朗克关系式：