魏培海仪器分析紫外可见分光光度法PPT课件

λmax
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1.0
(c)
0.8
0.6
0.4
(b)
0.2
(a)
0.0 400 450 500 550 600 650
图1-3 KMnO4水溶液的吸收曲线。其中（a）、 （b）、（c）对应的浓度分别为：1.4×10-2、 2.8×10-2、5.6×10-2g/L。
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谱线讨论
➢ 同一种物质对不同波长光的吸光度不同； ➢ 同一物质不同浓度的溶液，曲线形状相似，但一定
或波谷间的直线距离 ➢波数σ(cm-1)： 每厘米内波的振动次数
1c T
1 c
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电磁波谱
电磁辐射按波长顺序排列称为电磁波谱
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2．光的粒子性
➢光具有粒子性: 光电效应 ➢光由光子(光量子)组成: 光子具有能量 ➢光子的能量与光的频率或波长有关:
E h h c
E: 焦耳(J)或电子伏特(eV)
M(基态, E0)+ hν ➢光吸收的条件：
EL
h
hc
E
ΔE= Ej-E0
M*(激发态, Ej)
E hc
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【例1-2】〗某分子中两个电子能级之间的 能级差为1eV，若要电子在两个能级之间发 生跃迁，需要吸收光的波长为多少nm？如 果能级差为20eV，波长应为多大？
解：对应能量的波长分别为：
波长处的吸光度随溶液的浓度增加而增大。物质定 量分析的依据； ➢ 不同物质吸收曲线的特性不同，与物质特性有关。 物质定性分析的依据。
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四、光吸收定律
光的吸收程度与光通过物质前后的光的 强度变化有关 。
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1. 光强度、透光率和吸光度
术语
定义
符号
光强度
单位时间(s)、单位面积(1cm2）上辐射 光的能量，与光子的数目有关。
照射分子，测定物质分子对各种波长光的吸 收程度（用吸光度A表示）。
数据处理：
以 波 长 (λ)为横坐标，吸光度为纵坐标 作图，得到 A～λ关系曲线，即光谱吸收曲 线，通常称为吸收光谱。
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特征： 曲线形状 峰的数目 峰的位置 峰的强度
末端吸收
A
肩峰
吸收峰
峰谷
1
4
2
3
250 300 350 400 λ/nm
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由上述例题得出什么结论？ 结论：物质对光的吸收具有选择性。
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2. 物质颜色的产生
光学现象：当一束白光照射到固体物质时
➢如果完全吸收各种波长的光，则呈黑色； ➢如果完全反射即没有光的吸收，则呈白色； ➢如果选择性吸收了某些波长的光，则呈现的
颜色与其反射或透过的光的颜色有关。
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光学现象：当一束白光照射到溶液时
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➢互补色光：
如果两种适当颜 色的光按一定强 度比例混合得到 白光，则这两种 颜色的光称为互 补色光。
/nm
400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-760
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颜色 互补光
紫 黄绿
蓝
黄
绿蓝 橙
蓝绿 红
绿 红紫
EeV1.56.002 11001919 3.1eV
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思考
试比较波谱区各种辐射的能量大小。
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2．单色光、复合光和互补色光
➢单色光：具有同一波长（或频率）的光。 ➢复合光：由不同波长的光组合而成的光；
复合光可分离出单色光。 ➢可见光：能被肉眼感受到的光；
波长范围：400～780nm。
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日光：复合白光，由红、橙、黄、绿、青、 蓝、紫等各种色光按一定比例混合而成。
黄绿 紫
黄
蓝
橙 绿蓝
红 蓝绿 13
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二、光与物质的作用
➢光的发射、吸收、反射、折射、散射、 干涉、衍射等。
➢反射、折射、干涉、衍射等过程中，光 的传播方向发生改变，但光与物质之间 没有能量的传递。
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1．光的吸收
➢特点：在光的吸收过程中，光与物质之间 会产生能量的传递。
➢ 微观过程：能级跃迁。
量分析
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第一节 基本原理
一、光的基本特性 二、光与物质的作用 三、光谱吸收曲线 四、光吸收定律
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一、光的基本特性
1．光的波动性 ➢光具有波动性：光的折射、衍射和干涉等; ➢光属于电磁波(电磁辐射)，可在真空中传输; ➢光速(真空中)：C = 2.997×108m•s-1。
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描述参数
➢频率ν(赫兹，Hz)： 每秒内振动的次数 ➢波长λ(m，cm，μm，nm)：相邻两个波峰
➢如果各种颜色的光透过的程度相同，则溶液 无色透明；
➢如吸收了某种波长的光，则溶液呈现的是它 吸收的光的互补色。
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完全吸收 完全透过 吸收黄光
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物质呈现的颜色与吸收光的对应关系
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三、光谱吸收曲线
1. 紫外可见吸收光谱产生的机理 分子内的三种运动形式
➢电子运动: 在不同分子轨道上； ➢原子核之间的相对振动； ➢分子本身绕其重心的转动。
1eV=1.602×10-19J
h: 普朗克常数6.626×10-34J·s
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【例1-1】试计算波长为400nm的电磁辐射 的能量。分别用焦耳和电子伏特表示。
解： λ 4 0 0 n m 4 .0 1 0 7 m
EJ
hC λ
6.626 4 1 .0 0 34 1 0 3 7.01085.01019J
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分子内的三种能级
➢电子能级：Ee ➢振动能级: Ev ΔE ➢转动能级：Er
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紫外—可见吸收光谱
在光吸收受过程中，基于分子中电子 能级的跃迁而产生的光谱，称为紫外—可 见吸收光谱。
E2
E
E1
E0
e
E2
hv
E1
e
E0
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2. 光谱吸收曲线
实验测量： 用一连续波长的光以波长大小顺序分别
知识目标
• 了解紫外可见吸收光谱的产生 • 理解化合物电子能级跃迁的类型和特点 • 熟悉紫外可见分光光度计的工作原理 • 掌握光吸收定律的应用及测量条件的选择 • 掌握紫外可见分光光度法在定量分析中的
应用
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1
能力目标
• 能解释物质产生的颜色 • 能操作常见的紫外可见分光光度计 • 能应用紫外可见分光光度法进行物质的定
I0:入射 It:透射
透光率 透射光强度与入射光强度的比值（It/I0） T
1 h E c 6 .6 1 2 .6 0 1 1 0 .6 3 0 4 2 3 1 .0 0 1 1 90 1 0 1 0 7 1 2 4 0 n m
2 h E c 6 .6 2 2 6 0 1 1 0 .6 0 3 4 2 3 1 .0 0 1 9 1 0 1 0 1 0 7 6 2 n m