波与物质的相互作用

光学分析法
2.10 光谱分析仪器的五大部分
•能量源（光源，等离子体等）
•试样系统（样品池等）
•分光系统（波长选择器）（滤光和单色器。滤光 片为有色玻璃或夹层玻璃片等；单色器有棱镜和 光栅单色器等） •检测系统（光电转换检测器，热电转换检测器等）
•信号显示系统（数字显示装置，检流计等）
2.5 波的衍射（波动性）
a
1 2 3
•X射线多晶衍射仪
A
b’
C
d
B
d
h
D
2d sinθ = nλ
Bragg的衍射条件
•X射线单晶衍射仪
•透射电镜中的电子衍射 •中子衍射仪
光线穿过孔径小于其波长的小孔产生的衍射图
2.6 波的吸收（粒子性）
波作用于物质后，物质选择性地接受一定波长 （λ*）波的能量，从低能态跃迁至高能态(激发态)， 结果该波长波的强度下降(Δ I=Ii-It)，这种现象称 为波的吸收（光的吸收）；基于这种现象建立起来 的分析方法称为吸收光谱法（紫外-可见吸收光谱， 红外吸收光谱，X射线吸收光谱，γ射线谱等）。 透光率：T＝It/Ii 吸光度：A＝log(Ii/It) Lambert-Beer定律： It＝Iie-μcl A＝－logT＝kcl（定量分析的依据）
第二章
波与物质的相互作用
2.1 用于分析测试的波
•电磁波：微波，红外光，可见光，紫外光， X射线等
•物质波：电子，中子等
•声波：超声波等
2.2 波的波粒二象性
(1) 波动性：看作传播的振动波，描述波动性的 参数主要有：波长（ λ ,单位：nm、μ m、cm）、 频率（ υ ，单位：Hz，s-1）、波数（，单位： cm-1)、传播速度（c，单位：cm/s): =1/λ c （2）粒子性：把波看作高速运动的粒子流，描 述粒子性的参数主要有能量E： E= h υ =hc/λ= hc
原子发射光谱法(热致发光) 发射光谱法 萤光及磷光光谱法(光致发光) 化学发光法(化学反应致发光) 原子吸收光谱法 紫外及可见分光光度法 光谱分析法 吸收光谱法 红外光谱法 （辐射信号） 核磁共振波谱法 电子自旋共振波谱法 散射光谱法 (拉曼光谱法,浊度法) 折射法 旋光法(偏振,旋光,圆二色性) 非光谱分析法 干涉分析法 （辐射性质） x—射线分析法 衍射分析法 电子衍射分析法
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2.8 光谱分析法的基本原理
根据光或其它能量作用于被分析物后，以 其产生的光信号或光性质的变化为基础而建立 起来的分析方法，称为光谱分析法。 光谱分析方法涉及到三个问题： ①能源 提供能量（包括光能）； ②能量与物质的相互作用产生光信号； ③光信号的检测。
2.9 光谱分析法的分类
2.3 波与物质的相互作用
波照射到物质上，与物质发生相互作用，产生何种现象，与 物质内部结构有关。利wenku.baidu.com波与物质相互作用产生的现象及其 强弱，可分析物质的结构和含量。
2.4 波的散射（粒子性）
（1）弹性散射（相干散射，瑞利散射）： I∝1/λ 4 I(θ )＝I0（1＋cos2θ )
静态/动态激光光散射仪 小角X射线散射仪 （2）非弹性散射（非相干散射，拉曼散射）： 拉曼光谱仪
吸收光谱图
吸收光谱对应的能量跃迁
2.7 波的发射（粒子性）
处于高能态（激发态）的物质不稳定，通 常要释放能量返回基态，若以发射光子的形式 放出能量，则得到发射光谱。 E*-E=hν
• • • •
原子发射光谱 原子荧光光谱 分子荧光光谱 分子磷光光谱
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