光谱分析[优质ppt]
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光谱分析法概论(共76张PPT)全
(1) 简并：振动形式不同，但振动频率相同，产生简并。
(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
(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
《光谱分析导论》PPT课件
2. 联用技术
电感耦合高频等离子体（ICP）—质谱 激光质谱：灵敏度达10-20 g
3. 新材料
光导纤维传导，损耗少；抗干扰能力强；
2020/11/28
《仪器分析》
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4. 交叉
电致发光分析；光导纤维电化学传感器
5. 检测器的发展
电荷耦合阵列检测器光谱范围宽、量子效率高、线性范围 宽、多道同时数据采集、三维谱图，将取代光电倍增管；
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《仪器分析》
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内量子数 ：
内量子数J取决于总角量子数L和总自旋量子数S的矢量和：
J = (L + S)， (L + S － 1)，······， (L － S)
若 L ≥ S ； 其数值共(2 S +1)个；
若 L ＜ S ； 其数值共(2 L +1)个；
例：L=2，S=1，则 J 有三个值，J = 3，2，1；
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《仪器分析》
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三个基本过程：
（1）能源提供能量； （2）能量与被测物之间的相互作用； （3）产生信号。
基本特点：
（1）所有光分析法均包含三个基本过程； （2）选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）； （3）涉及大量光学元器件。
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《仪器分析》
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二、电磁辐射的基本性质
波数 cm-1
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电子能级跃迁的选择定则
根据量子力学原理，电子的跃迁不能在任意两个能级之 间进行；必须遵循一定的“选择定则”： （1）主量子数的变化 Δn为整数，包括零； （2）总角量子数的变化ΔL = ± 1； （3）内量子数的变化ΔJ =0， ± 1；但是当J =0时， ΔJ =0的 跃迁被禁阻； （4）总自旋量子数的变化ΔS =0 ，即不同多重性状态之间的 跃迁被禁阻；(基态与激发态中电子的自旋方向相同）
光谱分析技术(好资料)PPT课件
朗伯-比尔定律——定量分析的基础
当强度为I0的一定波长的单色入射 光束通过装有均匀待测物的溶液介质
时，该光束将被部分吸收Ia，部分反 射Ir ，余下的则通过待测物的溶液It ，
即有：
I0=Ia + It + Ir
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朗伯-比尔定律
如果吸收介质是溶液（测定中一般 是溶液），式中反射光强度主要与器 皿的性质及溶液的性质有关，在相同 的测定条件下，这些因素是固定不变 的，并且反射光强度一般很小。所以 可忽略不记，这样：
类 脂 H 3C
维生素A
C H 3
C H 3
C H 3 C H 3
番茄红素
326 nm于乙醇
C H 3
H 3C H 3C
C H 3
C H 3
番茄红素在溶剂正己烷中的谱图
番茄红素在溶剂石油醚中的谱图
ppt精选版
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生物分子的紫外-可见吸收光谱
蛋白质
Proteins in solution absorb ultraviolet light with
摩尔吸光系数： 当溶液浓度c的单位为mol/L，液层厚度b
的单位为cm时，K叫“摩尔吸光系数”， 用ε表示，其单位为L·mol-1·cm-1
ε= aMppt精选版 (M为吸光物质的分子量) 31
紫外-可见分光光度计
工作原理基仪器结构框图
碘
光源
钨
灯
单色器
氘 灯光
电 倍 增 管
光源 单色器
参比池 样品池
I0=Ia+ It
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朗伯-比尔定律
透光率——透光率表示透过光强度 与入射光强度的比值，用T来表示，计 算式为：T = It/I0
光谱分析ppt
第二节 紫外-可见分光光度计
➢ 分光光度计:能从含有各种波长的混合光中将每 一单色光分离出来并测量其强度的仪器。
分析精密度高 测量范围广 分析速度快 样品用量少
➢根据使用的波长范围不同分为紫外光区、可见光区、 红外光区以及万用（全波段）分光光度计等。
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
☺ 发射光谱分析方法就是根 据每种元素特有的线光谱 来识别或检查各种元素。
线状光谱 由原子或 离子被激 发而发射
发 射 光 谱
带状光谱 由分子被 激发而发
射
连续光谱 由炙热的 固体或液 体所发射
二、光谱分析技术的分类
分子光谱 光谱技术
原子光谱
分子吸收法: 可见与紫外分光光度法、红外光谱法 分子发射法: 分子荧光光度法 原子吸收法：原子吸收法 原子发射法：发射光谱分析法、原子荧光法等
（五）其它因素的影响
吸光度读数刻度误差、仪器安装环境（如振动、温度 变化）、化学因素（如荧光、溶剂效应等）等也可影 响捡测结果的准确度。
三、紫外-可见分光光度计的类型
☺ 按其光学系统分可分为 单波长分光光度计 单光束单波长分光光度计 双光束单波长分光光度计 双波长分光光度计
➢ 单波长单光束分光光度计特点
①单光束光路，从光源到试样至接收器只有一个光通道； ②仪器只有一个色散元件，工作波长范围较窄； ③通常采用直接接收放大显示的简单电子系统，用电表或 数字显示； ④结构简单、附件少、功能范围小，不能做特殊试样如浑 浊样品、不透明样品等的测定。
检测准确性不够稳定，不能用于精密分析。
单波长单光束分光光度计
光深入到物体内部，将物体内部原子中的一部分束缚电 子激发成自由电子，但这些电子并不逸出物体，而是留 在物体内部从而使物体导电性增强，称为内光电效应。 利用内光电效应可制成光敏电阻、光敏二极管以及光电 池。
《光谱分析导论》课件
《光谱分析导论》ppt课件
目录
• 光谱分析的基本概念 • 光谱分析技术 • 光谱分析的应用 • 光谱分析仪器 • 光谱分析的未来发展
01 光谱分析的基本概念
光谱分析的定义
总结词
光谱分析是一种基于物质与光相互作用的测量技术，通过测量物质发射或吸收 的光谱来分析其组成和性质。
详细描述
光谱分析是一种通过测量物质与光相互作用的特性来分析物质组成和性质的方 法。它利用物质吸收、发射或散射光的特性，通过测量光谱线及其强度来推断 物质的结构、组成和状态。
光谱分析的分类
总结词
光谱分析可以根据不同的分类标准进行分类，如光谱 的来源、光谱的测量方式、光谱的波长范围等。
详细描述
光谱分析可以根据不同的分类标准进行分类。根据光 谱的来源，可以分为发射光谱和吸收光谱；根据光谱 的测量方式，可以分为原子光谱和分子光谱；根据光 谱的波长范围，可以分为可见光谱、紫外光谱、红外 光谱、X射线光谱等。这些分类方法在特定的应用场 景中具有不同的优缺点，选择合适的分类方法对于获 得准确的分析结果至关重要。
光谱分析的原理
总结词
光谱分析的原理基于物质与光的相互作用，通过测量光谱线的波长、强度物质与光之间的相互作用，当光照射到物质上时，物质会吸收特定波长的光， 从而改变光的能量分布。通过测量光谱线的波长、强度和形状，可以推断出物质的成分、结构和性质 等信息。
05 光谱分析的未来发展
高分辨光谱技术
总结词
高分辨光谱技术是光谱分析的重要发展方向，能够提供更精确、更全面的物质成分信息。
详细描述
高分辨光谱技术利用高精度的光谱仪和先进的光源，能够获得更精细的光谱细节，从而更准确地解析 物质成分和结构。这种技术对于研究复杂分子结构和化学反应机制具有重要意义，有助于推动科学研 究和工业生产的发展。
目录
• 光谱分析的基本概念 • 光谱分析技术 • 光谱分析的应用 • 光谱分析仪器 • 光谱分析的未来发展
01 光谱分析的基本概念
光谱分析的定义
总结词
光谱分析是一种基于物质与光相互作用的测量技术，通过测量物质发射或吸收 的光谱来分析其组成和性质。
详细描述
光谱分析是一种通过测量物质与光相互作用的特性来分析物质组成和性质的方 法。它利用物质吸收、发射或散射光的特性，通过测量光谱线及其强度来推断 物质的结构、组成和状态。
光谱分析的分类
总结词
光谱分析可以根据不同的分类标准进行分类，如光谱 的来源、光谱的测量方式、光谱的波长范围等。
详细描述
光谱分析可以根据不同的分类标准进行分类。根据光 谱的来源，可以分为发射光谱和吸收光谱；根据光谱 的测量方式，可以分为原子光谱和分子光谱；根据光 谱的波长范围，可以分为可见光谱、紫外光谱、红外 光谱、X射线光谱等。这些分类方法在特定的应用场 景中具有不同的优缺点，选择合适的分类方法对于获 得准确的分析结果至关重要。
光谱分析的原理
总结词
光谱分析的原理基于物质与光的相互作用，通过测量光谱线的波长、强度物质与光之间的相互作用，当光照射到物质上时，物质会吸收特定波长的光， 从而改变光的能量分布。通过测量光谱线的波长、强度和形状，可以推断出物质的成分、结构和性质 等信息。
05 光谱分析的未来发展
高分辨光谱技术
总结词
高分辨光谱技术是光谱分析的重要发展方向，能够提供更精确、更全面的物质成分信息。
详细描述
高分辨光谱技术利用高精度的光谱仪和先进的光源，能够获得更精细的光谱细节，从而更准确地解析 物质成分和结构。这种技术对于研究复杂分子结构和化学反应机制具有重要意义，有助于推动科学研 究和工业生产的发展。
《光谱分析技术》课件
《光谱分析技术》 PPT课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 光谱分析技术概述 • 光谱分析的基本原理 • 常见光谱分析技术 • 光谱分析技术的应用实例 • 光谱分析技术的挑战与展望 • 光谱分析实验技术
01
光谱分析技术概述
光谱分析技术的定义
于研究物质的组成和浓度。
01
常见光谱分析技术
原子吸收光谱法
总结词
基于原子能级跃迁的定量分析方法
详细描述
原子吸收光谱法是一种常用的光谱分析技术，通过测量待测元素原子对特征谱 线的吸收程度，确定待测元素的含量。该方法具有较高的灵敏度和准确性，广 泛应用于地质、环境、食品等领域。
原子发射光谱法
总结词
01
光谱分析技术的应 用实例
金属元素的分析
总结词
通过光谱分析技术，可以快速准确地检 测出金属元素的存在和含量。
VS
详细描述
光谱分析技术利用不同金属元素对光的吸 收和发射特征不同，通过分析光信号的特 征，可以确定金属元素的存在和含量。这 种方法具有高精度、高灵敏度和快速分析 等优点，广泛应用于地质、冶金、石油、 化工等领域。
新技术的应用与发展
总结词
随着科技的不断发展，新的光谱分析技术也不断涌现 。
详细描述
如表面增强拉曼散射、表面等离子体共振、光学腔增强 等新技术，这些技术具有更高的灵敏度和选择性，为光 谱分析带来了新的发展机遇。同时，随着人工智能和机 器学习技术的发展，光谱数据的处理和解析也得到了极 大的提升，为光谱分析提供了更广阔的应用前景。
详细描述
传统的光谱分析方法通常需要较长的测量时间和复杂的 样品处理过程。为了满足现代分析的需求，需要研究和 开发能够实现快速分析的光谱技术，如时间分辨光谱和 显微光谱等。
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 光谱分析技术概述 • 光谱分析的基本原理 • 常见光谱分析技术 • 光谱分析技术的应用实例 • 光谱分析技术的挑战与展望 • 光谱分析实验技术
01
光谱分析技术概述
光谱分析技术的定义
于研究物质的组成和浓度。
01
常见光谱分析技术
原子吸收光谱法
总结词
基于原子能级跃迁的定量分析方法
详细描述
原子吸收光谱法是一种常用的光谱分析技术，通过测量待测元素原子对特征谱 线的吸收程度，确定待测元素的含量。该方法具有较高的灵敏度和准确性，广 泛应用于地质、环境、食品等领域。
原子发射光谱法
总结词
01
光谱分析技术的应 用实例
金属元素的分析
总结词
通过光谱分析技术，可以快速准确地检 测出金属元素的存在和含量。
VS
详细描述
光谱分析技术利用不同金属元素对光的吸 收和发射特征不同，通过分析光信号的特 征，可以确定金属元素的存在和含量。这 种方法具有高精度、高灵敏度和快速分析 等优点，广泛应用于地质、冶金、石油、 化工等领域。
新技术的应用与发展
总结词
随着科技的不断发展，新的光谱分析技术也不断涌现 。
详细描述
如表面增强拉曼散射、表面等离子体共振、光学腔增强 等新技术，这些技术具有更高的灵敏度和选择性，为光 谱分析带来了新的发展机遇。同时，随着人工智能和机 器学习技术的发展，光谱数据的处理和解析也得到了极 大的提升，为光谱分析提供了更广阔的应用前景。
详细描述
传统的光谱分析方法通常需要较长的测量时间和复杂的 样品处理过程。为了满足现代分析的需求，需要研究和 开发能够实现快速分析的光谱技术，如时间分辨光谱和 显微光谱等。
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单色光并分离出所需波段光束的装置。
入射狭缝：限制杂散光进入； 色散元件：将复合光分解为 单色光，有棱镜和光栅两种； 准直镜：将来自色散元件的 平行光束聚集在出射狭缝上； 出射狭缝：将固定波长范围 的光射出单色器，可以限制 通带宽度。
吸收池（absorption cell）：是用来盛放被测溶液的
第一节 光谱分析技术基础理论与分类
吸收光谱（absorption spectrum） 物质对不同波
长光的吸收程度不同而产生的光谱。
发射光谱 由物质分子或原子吸收了外来的能
量后发生分子或原子间的能级跃迁而产生的光 谱。
一、光谱分析技术的基础理论
光的波粒二象性：微粒性 波动性
E h hc
E 为光子的能量；ν为光波的频率（Hz）；h为普朗克常数（6.626）； c为光速（2.9977×108m／s）；λ为光波的波长
物质的吸收光谱:在连续光谱中某些波长的光被物
质吸收后产生的光谱被称作吸收光谱,包括分子吸收 光谱和原子吸收光谱。吸收光谱取决于物质的结构。
S3
h S2
S1
S0
E3
E2 E1
光深入到物体内部，将物体内部原子中的一部分束缚电 子激发成自由电子，但这些电子并不逸出物体，而是留 在物体内部从而使物体导电性增强，称为内光电效应。 利用内光电效应可制成光敏电阻、光敏二极管以及光电 池。
几种常用检测器比较
检测器 工 作 原 理
特点
光电管 外光电效应
简单,灵敏度低
光电倍增 管 光电二极 管阵列
TENSOR系列红外光谱仪
一、紫外-可见分光光度计的基本结 构和工作原理
光源
单色器 吸收池 检测器 显示系统
紫外-可见分光光度计的基本结构示意图
光源（light source）：提供入射光的装置。 要求: 1.能在所需波长范围的光谱区域内发射连续光谱； 2.有足够的辐射强度并能长时间稳定。 常用的光源有热辐射灯（钨灯、卤钨灯等），气体 放电灯（氢灯、氘灯及氙灯等），金属弧灯（各种 汞灯）等。
hE2E0
E0
EE2E0 hhc
朗伯-比尔定律：
T I 10kbc I0
Alg TlgI lgI0lg1kbc I0 I T
I0
I
I0：入射光强度
C:溶液浓度
b:液层厚度
I:透射光强度
T:透光度
A:吸光度
k:吸光系数
b
发射光谱:物质所发射的光 被光谱仪器分解而成的光 谱。
光电池
电荷耦合 器件
外光电效应与多级二次发 射体相结合 外光电效应，由一行光敏 区和二行读出寄存器构成
内光电效应
模拟集成电路芯片
灵敏度比光电管高200多倍
可同时检测多个波长的光强度。 寿命长、光谱响应范围宽、可靠 性高、读出速度快 结实、便宜、使用方便。但产生 的电流大小不稳定 能同时多谱线检测，极大地提高 分析速度
x 射射 线线
紫红 外外 光光
微
无
波
线
电
波
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ可见光
紫外-可见分光光度计：工作波段在200nm～ 800nm的分光光度计。其中：
200nm～400nm为紫外光区。 400nm～800nm为可见光区。 属于分子吸收光谱仪。
721 可见分光光度计
722系列 可见分光光度计
SP-756P紫外可见分光光度计
器件。在可见光区常用无色光学玻璃或塑料制作；在紫 外区需用能透紫外线的石英或熔凝石英制作。 同一套吸收池的厚度、透光面的透射、反射、折射应严 格保持一致。指纹、油污及池壁上的沉淀物都会影响吸 收池的透光性能。
通过改进吸收池的几何形状，可提高“光程/体积 比”，即尽可能延长单位体积的光程。常用的有 ：
对检测器的要求： 1.产生的电信号与照射到它上面的光强有恒定的函数关系； 2.波长响应范围大； 3.灵敏度高； 4.响应速度快，一般要求小于10-8s； 5.产生的电信号易于检测、放大，噪声低。
检测器工作原理
光照射在某些金属表面，会有光电子从金属表面逸出， 这种光电效应称为外光电效应。利用外光电效应可以制 成光电管和光电倍增管。
微型吸收池（Microdrill absorption cell） ：“光程/体积 比”提高了近10倍。
多光路吸收池（Multipie-path absorption cell）：在吸收 池壁上装有反射镜，使光线在溶液中经多次反射后才离开 吸收池，大大增加了有效光程，提高了测定的灵敏度。
检测器：把光信号转换为电信号的装置。
发射光谱分析方法就是根 据每种元素特有的线光谱 来识别或检查各种元素。
线状光谱 由原子或 离子被激 发而发射
发 射 光 谱
带状光谱 由分子被 激发而发
射
连续光谱 由炙热的 固体或液 体所发射
二、光谱分析技术的分类
分子光谱 光谱技术
原子光谱
分子吸收法: 可见与紫外分光光度法、红外光谱法 分子发射法: 分子荧光光度法 原子吸收法：原子吸收法 原子发射法：发射光谱分析法、原子荧光法等
第二节 紫外-可见分光光度计
分光光度计:能从含有各种波长的混合光中将每 一单色光分离出来并测量其强度的仪器。
分析精密度高 测量范围广 分析速度快 样品用量少
根据使用的波长范围不同分为紫外光区、可见光区、 红外光区以及万用（全波段）分光光度计等。
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
几种常见光源比较
光源 钨灯
卤钨灯
氢灯 氘灯 汞灯
波长范围(nm)
特点
320~2500 320~2500 185~375
钨丝易蒸发，寿命短。用于可 见光区
加入卤素使用寿命延长，稳定 性好
用于紫外区
185~375 254~734
发光强度比氢灯高3～5倍 用于紫外或荧光分析仪
单色器（Monochromator）：是将来自光源的复合光分解为
章光谱分析技术及相关仪器
光谱分析（Spectral Analysis）：指所有对物
质发射辐射能的能谱分析或对辐射能与物质相互 作用引起的能谱改变的分析。
光谱分析法：基于物质发射的电磁辐射及电磁
辐射与物质的相互作用而建立起来的分析方法。
常用光谱分析仪器 紫外-可见分光光度计 原子吸收分光光度计 红外光谱仪 原子发射光谱仪 荧光分析仪 原子荧光分析仪等
入射狭缝：限制杂散光进入； 色散元件：将复合光分解为 单色光，有棱镜和光栅两种； 准直镜：将来自色散元件的 平行光束聚集在出射狭缝上； 出射狭缝：将固定波长范围 的光射出单色器，可以限制 通带宽度。
吸收池（absorption cell）：是用来盛放被测溶液的
第一节 光谱分析技术基础理论与分类
吸收光谱（absorption spectrum） 物质对不同波
长光的吸收程度不同而产生的光谱。
发射光谱 由物质分子或原子吸收了外来的能
量后发生分子或原子间的能级跃迁而产生的光 谱。
一、光谱分析技术的基础理论
光的波粒二象性：微粒性 波动性
E h hc
E 为光子的能量；ν为光波的频率（Hz）；h为普朗克常数（6.626）； c为光速（2.9977×108m／s）；λ为光波的波长
物质的吸收光谱:在连续光谱中某些波长的光被物
质吸收后产生的光谱被称作吸收光谱,包括分子吸收 光谱和原子吸收光谱。吸收光谱取决于物质的结构。
S3
h S2
S1
S0
E3
E2 E1
光深入到物体内部，将物体内部原子中的一部分束缚电 子激发成自由电子，但这些电子并不逸出物体，而是留 在物体内部从而使物体导电性增强，称为内光电效应。 利用内光电效应可制成光敏电阻、光敏二极管以及光电 池。
几种常用检测器比较
检测器 工 作 原 理
特点
光电管 外光电效应
简单,灵敏度低
光电倍增 管 光电二极 管阵列
TENSOR系列红外光谱仪
一、紫外-可见分光光度计的基本结 构和工作原理
光源
单色器 吸收池 检测器 显示系统
紫外-可见分光光度计的基本结构示意图
光源（light source）：提供入射光的装置。 要求: 1.能在所需波长范围的光谱区域内发射连续光谱； 2.有足够的辐射强度并能长时间稳定。 常用的光源有热辐射灯（钨灯、卤钨灯等），气体 放电灯（氢灯、氘灯及氙灯等），金属弧灯（各种 汞灯）等。
hE2E0
E0
EE2E0 hhc
朗伯-比尔定律：
T I 10kbc I0
Alg TlgI lgI0lg1kbc I0 I T
I0
I
I0：入射光强度
C:溶液浓度
b:液层厚度
I:透射光强度
T:透光度
A:吸光度
k:吸光系数
b
发射光谱:物质所发射的光 被光谱仪器分解而成的光 谱。
光电池
电荷耦合 器件
外光电效应与多级二次发 射体相结合 外光电效应，由一行光敏 区和二行读出寄存器构成
内光电效应
模拟集成电路芯片
灵敏度比光电管高200多倍
可同时检测多个波长的光强度。 寿命长、光谱响应范围宽、可靠 性高、读出速度快 结实、便宜、使用方便。但产生 的电流大小不稳定 能同时多谱线检测，极大地提高 分析速度
x 射射 线线
紫红 外外 光光
微
无
波
线
电
波
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ可见光
紫外-可见分光光度计：工作波段在200nm～ 800nm的分光光度计。其中：
200nm～400nm为紫外光区。 400nm～800nm为可见光区。 属于分子吸收光谱仪。
721 可见分光光度计
722系列 可见分光光度计
SP-756P紫外可见分光光度计
器件。在可见光区常用无色光学玻璃或塑料制作；在紫 外区需用能透紫外线的石英或熔凝石英制作。 同一套吸收池的厚度、透光面的透射、反射、折射应严 格保持一致。指纹、油污及池壁上的沉淀物都会影响吸 收池的透光性能。
通过改进吸收池的几何形状，可提高“光程/体积 比”，即尽可能延长单位体积的光程。常用的有 ：
对检测器的要求： 1.产生的电信号与照射到它上面的光强有恒定的函数关系； 2.波长响应范围大； 3.灵敏度高； 4.响应速度快，一般要求小于10-8s； 5.产生的电信号易于检测、放大，噪声低。
检测器工作原理
光照射在某些金属表面，会有光电子从金属表面逸出， 这种光电效应称为外光电效应。利用外光电效应可以制 成光电管和光电倍增管。
微型吸收池（Microdrill absorption cell） ：“光程/体积 比”提高了近10倍。
多光路吸收池（Multipie-path absorption cell）：在吸收 池壁上装有反射镜，使光线在溶液中经多次反射后才离开 吸收池，大大增加了有效光程，提高了测定的灵敏度。
检测器：把光信号转换为电信号的装置。
发射光谱分析方法就是根 据每种元素特有的线光谱 来识别或检查各种元素。
线状光谱 由原子或 离子被激 发而发射
发 射 光 谱
带状光谱 由分子被 激发而发
射
连续光谱 由炙热的 固体或液 体所发射
二、光谱分析技术的分类
分子光谱 光谱技术
原子光谱
分子吸收法: 可见与紫外分光光度法、红外光谱法 分子发射法: 分子荧光光度法 原子吸收法：原子吸收法 原子发射法：发射光谱分析法、原子荧光法等
第二节 紫外-可见分光光度计
分光光度计:能从含有各种波长的混合光中将每 一单色光分离出来并测量其强度的仪器。
分析精密度高 测量范围广 分析速度快 样品用量少
根据使用的波长范围不同分为紫外光区、可见光区、 红外光区以及万用（全波段）分光光度计等。
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
几种常见光源比较
光源 钨灯
卤钨灯
氢灯 氘灯 汞灯
波长范围(nm)
特点
320~2500 320~2500 185~375
钨丝易蒸发，寿命短。用于可 见光区
加入卤素使用寿命延长，稳定 性好
用于紫外区
185~375 254~734
发光强度比氢灯高3～5倍 用于紫外或荧光分析仪
单色器（Monochromator）：是将来自光源的复合光分解为
章光谱分析技术及相关仪器
光谱分析（Spectral Analysis）：指所有对物
质发射辐射能的能谱分析或对辐射能与物质相互 作用引起的能谱改变的分析。
光谱分析法：基于物质发射的电磁辐射及电磁
辐射与物质的相互作用而建立起来的分析方法。
常用光谱分析仪器 紫外-可见分光光度计 原子吸收分光光度计 红外光谱仪 原子发射光谱仪 荧光分析仪 原子荧光分析仪等