光谱分析方法的分类
光谱法
光谱法光谱法是基于物质与电磁辐射作用时，测量由物质内部发生两姊妹化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射的波长和强度进行分析的方法。
按不同的分类方式，光谱法可分为发射光谱法、吸收光谱法、散射光谱法和分子光谱法；或分为能级谱，电子、振动、转动光谱，电子自旋及核自旋谱等。
质谱发是在离子源中将分子解离成气态离子，测定生成离子的强度（质谱）进行定性和定量分析的常用谱学分析方法。
严格地讲，质谱法不属于光谱法范畴，但基于其谱图表达的特征性与光谱法类似，故通常将其与光谱法归为一类。
分光光度法是光谱法的重要组成部分，是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内的吸光度或发光强度，对该物质进行定性和定量分析的方法。
常用的技术包括紫外-可见分光光度计、红外分光光度法、荧光分光光度法和原子吸收分光光度法等。
可见光区的分光光度法早早期被称为比色法。
光散射法是测量由于溶液亚微观的光学密度不均一产生的散射，这种方法在测量具有1000到数亿分子量的多分散体系的平均分子量方面有重要作用。
拉曼光谱法是一种非弹性光散射法时，是指被测样品在强烈的单色光（通常是激光）照射下光发生散射时，分析被测样品发出的散射光频率位移的方法。
上述这些方法所用的波长范围包括从紫外光区至红外光区。
为了叙述方便，光谱范围大致分成紫外区（190～400nm)、可见区（400～760nm)近红外区（760～2500nm），红外区（2.5～40um或4000～250cm-1）。
所用仪器为紫外分光光度计、可见分光光度计（或比色计）、近红外分光光度计、荧光分光光度计或原子吸收分光光度计，以及光散射计和拉曼光谱仪。
为保证测量的精密度和准确度，所用仪器应按照国家计量检定规程或药典通则中各光谱法的相应规定，定期进行校正检定。
原理和术语单色光辐射穿过被测物质溶液时，在一定的浓度范围内被该物质吸收的量与该物质的浓度和液层的厚度（光路长度）成正比，其关系可用朗伯-比尔定律表示如下：A＝lg1/ T＝Ecl式中：A－为吸光度；T－为透光率；E－为吸收系数，常用的表示方法是E1cm1%，其物理意义为当溶液浓度为1％（g/ml），液层厚度为1cm 时的吸光度数值；c－为100ml 溶液中所含被测物质的重量（按干燥品或无水物计算），g；l－为液层厚度，cm上述公式中吸收系数也可以摩尔吸收系数ε来表示，其物理意义为溶液浓度c为1mol/L和液层厚度为1cm时的吸光度数值。
第九章 紫外吸收光谱分析
3.在下列化合物中，哪些适宜作为紫外 光谱测定中的溶剂？ 甲醇、乙醚、苯、碘乙烷、乙醇、 正丁醚、环己烷 4. 下列化合物中哪一个的max最长？ CH4； CH3I； CH2I2
在下列化合物中同时含有*、 n*、 *跃迁的化合物是 三氯甲烷、丙酮、丁二烯、二甲苯
在下列化合物中，那一个化合物能吸 收波长较长的辐射（ ） 苯、二甲苯、对氯代甲苯、萘
1, 3-丁二烯：max=210nm， =20000L· mol-1· cm-1
1, 5己二烯：两个不共轭的双键，1-己烯：一个双键。 1, 5-己二烯与1, 3-丁二烯比较：两者都有两个双键， 摩尔吸光系数相近；区别： 1, 3-丁二烯中两个双键共
轭，吸收波长红移，最大吸收波长＝ 210nm 。因此，
光谱分析方法的分类
classification of spectroscopic analysis 紫外可见法
分子光谱 原子光谱
原子吸收法
红外法
光谱分析法
spectrometry
原子发射法
核磁法
荧光法
光学分析法概要(P201)
依据：物质吸收、发射电磁辐射（电磁波；光） 光学分析法：利用物质与电磁辐射的相互作用来进行 分析的方法。
⑶ * 跃迁（NV跃迁）
吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近 紫外区,max一般在104以上, 强吸收。有机化 合物中含有 电子的化合物均可发生该类跃 迁。如不饱和烃 * 跃迁 （ 乙烯 * 跃 迁的max=165nm, max=104;乙炔*跃迁的 max=173nm 。 乙 醛 * 跃 迁 的 max 为 190nm，max:104。( <200nm ；生色团)
某化合物分子式为，
光谱分析方法的分类
光谱分析方法的分类光谱分析是一种通过测量物质在不同波长或频率下的光的能量强度分布来获取物质组成和性质信息的分析方法。
根据测量光谱的方式和光源的特点，光谱分析方法可以分为许多不同的分类。
以下是几种常见的光谱分析方法分类。
一、根据测量方式的分类1.发射光谱分析：通过测量物质在激发状态下发射的光谱来研究物质的组成和性质。
常见的方法有火焰光谱法、原子发射光谱法和荧光光谱法等。
2.吸收光谱分析：通过测量物质在一些特定波长或频率下吸收光的能量来研究物质的组成和浓度等参数。
常见的方法有紫外-可见吸收光谱法、红外吸收光谱法和拉曼光谱法等。
3.散射光谱分析：通过测量物质对入射光的散射来研究物质的组成和粒径分布等。
常见的方法有动态光散射法、静态光散射法和拉曼散射光谱法等。
4.荧光光谱分析：通过测量物质在受激发光照射下产生的荧光光谱来研究物质的组成和性质。
常用的方法有荧光光谱法、磷光光谱法和激光诱导荧光光谱法等。
5.旋光光谱分析：通过测量物质对具有旋光性质的圆偏振入射光的旋光角度变化来研究物质的旋光性质和构型等。
常见的方法有圆二色谱法和倍频法等。
二、根据光源的特点的分类1.连续光谱分析：使用连续光源（如白炽灯、卤素灯等）产生的连续谱进行分析。
此类光源能够提供从紫外到红外的较宽波长范围的光谱信息。
2.离散光谱分析：使用离散光源（如氢灯、氘灯等）产生的离散谱进行分析。
这些光源能够提供特定波长的光，适用于特定的分析要求。
3.激光光谱分析：使用激光光源进行分析。
激光光谱具有方向性、单色性、相干性等特点，适用于高精度和高灵敏度的分析。
三、根据定性和定量分析的分类1.定性分析：通过测量物质的光谱特征来确定物质的成分和特性，但不能得到精确的浓度信息。
常用的方法有比色法、比较法和判别分析法等。
2.定量分析：通过测量物质光谱的强度和浓度之间的定量关系来获取物质浓度的信息。
常用的方法有比浊法、标准曲线法和内标法等。
总结起来，光谱分析方法根据测量方式、光源特点和定性定量分析的要求等方面进行分类。
光谱的分类
光谱的分类
光谱的分类通常有以下几种方式：
1.根据电磁波谱的类型和波长进行分类：
- 可见光谱：指人眼可见的光波谱，包括红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七个颜色。
- 红外光谱：波长比可见光长的光谱，用于红外光谱分析。
- 紫外光谱：波长比可见光短的光谱，包括近紫外(200-380nm)、中紫外(100-200nm)和远紫外(10-100nm)。
- 微波谱和射频谱：波长范围较长，用于通信、雷达等应用。
- X射线谱和γ射线谱：波长非常短，用于核物理、医学影像等领域。
- 延伸至无线电波、太赫兹波等其他电磁波段的光谱。
2.根据光谱的产生方式进行分类：
- 发射光谱：物质吸收能量后反向转发射出的光谱。
- 吸收光谱：物质吸收特定波长光的现象。
- 散射光谱：光在物质中发生散射现象，产生的光谱。
- 荧光光谱：物质吸收能量后在短时间内发射出的光谱。
- 光谱探测光谱：利用光学仪器对物质进行分析和检测。
3.根据光谱的应用进行分类：
- 分子光谱：用于分析和研究化学物质的结构和性质。
- 原子光谱：通过原子或离子的光谱研究元素和化合物的组成和性质。
- 大气光谱：用于研究大气中的气体成分、温度分布和辐射特性等。
- 天体光谱：用于研究宇宙中的天体物质的组成、温度、速度等。
- 核磁共振光谱：利用核磁共振现象对物质进行分析和研究。
需要注意的是，光谱的分类并不是互斥的，不同的分类方式可以有重叠和交叉。
光谱分析方法的分类
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原子发射光谱法可以同时测定多种元素，且具有较好 的抗干扰能力，但在某些情况下，光谱干扰和基体效
应可能会影响分析结果的准确性。
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原子发射光谱法通常采用电弧、火花、激光等激发源， 使样品原子处于激发态，然后测量其发射光谱。
荧光光谱法
荧光光谱法是通过测量物质分 子吸收特定波长的光后发射的 荧光光谱来进行分析的方法。
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 质成分和结构的方法。
光谱分析基于物质吸收、发射或散射光的特征光谱来进行分 析，不同的物质具有不同的光谱特征。
02 发射光谱法
原子发射光谱法
原子发射光谱法是通过测量物质原子在激发状态下发 射的特定光谱来进行分析的方法。
输标02入题
该方法具有高灵敏度、高分辨率和高准确度的优点， 广泛应用于元素分析、合金成分分析等领域。
荧光散射光谱法
荧光散射光谱法具有高灵敏度和高选择性，能 够用于痕量物质的检测和分离，常用于化学、
生物和医学等领域。
荧光散射光谱法的缺点是荧光物质的选择性有限，且 荧光信号容易受到环境因素和自体荧光的干扰。
荧光散射光谱法是一种基于荧光物质在受到特 定波长光激发后发出的荧光光谱进行分析的方 法。
荧光散射光谱法的优点是能够提供丰富的分子结 构和分子间相互作用信息，可用于生物标记、药 物筛选和环境监测等领域。
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拉曼散射光谱法具有较高的光谱分辨率和灵敏度，能够检测到物质分 子振动和转动信息，常用于化学、生物和医学等领域。
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拉曼散射光谱法具有非侵入性和无损性，能够用于样品表面和内部的 分析，特别适合于生物活体和微小样品的检测。
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拉曼散射光谱法的缺点是信号较弱，需要长时间采集和较高的激发光 源，且容易受到荧光背景干扰。
光谱分析方法的分类
利用电场和磁场使带电粒子（如 电子、离子等）加速和偏转，测 量粒子的质量和电荷比（m/z比 值），推断样品的组成和结构。
应用
用于有机化合物、无机化合物、 生物大分子等的定性和定量分析
。
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优点
高灵敏度、高分辨率、可提供分 子碎片信息。
缺点
需要使用高真空系统，对样品有 一定要求。
谢谢
THANKS
间。
04 其他光谱分析方法
CHAPTER
X射线光谱法
原理
利用X射线照射样品，使原子或分子的内 层电子跃迁，通过测量X射线的能量或波
长，确定样品中元素的种类和含量。
优点
高分辨率、高灵敏度、可分析元素范围广。
应用
用于元素分析、化学键分析、晶体结构分 析等。
缺点
对样品有一定的破坏性，且需要专业操作 人员。
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瑞利散射光谱法的缺点是对于某些特定类型的物质， 其光谱信号较弱，需要较高的激发光强度和较长的采
集时间。
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瑞利散射光谱法具有非侵入性和无损检测的优点，能 够实时监测物质的变化和反应过程。
米氏散射光谱法
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米氏散射光谱法是一种基于 米氏散射效应的光谱分析方 法，通过测量物质对入射光 的散射光谱来推断物质的结
核磁共振波谱法
应用
用于有机化合物、生物大分子等的结构和 构型分析。
原理
利用原子核自旋磁矩在磁场中的共 振现象，测量样品中氢核或其它磁 性核的数目和种类，推断分子的结
构和性质。
A
B
C
D
缺点
需要使用强磁场和高能射频脉冲，对样品 有一定要求。
光谱分析方法的分类
通过测量物质对辐射吸收的波长和强度进 行分析的方法叫做吸收光谱法。
Mhv M*
吸收光谱法主要有以下几种分析方法：
（1）紫外—可见分光光度法：它是利用溶液 中的分子或基团对紫外和可见光的吸收， 产生分子外层电子能级跃迁所形成的吸收 光谱，可用于定性和定量测定。
发
荧
荧
磷
线 荧
发
射光光光 光 光
光学分析法分类
原子光谱与分子光谱
—— 按作用物质是分子或原子分 1）原子光谱法（AAS）：
测气态原子或离子外层或内层电子能级跃迁所 产生原子光谱 —— 线状光谱
只反映原子或离子性质而与其来源分子状态有关 —— 确定物质中的元素组成与含量 2）分子光谱法（UV-Vis、IR、NMR等）
(4) 红外光谱法:利用分子在红外区的振动—转 动吸收光谱来测定物质的成分和结构.
(5)顺磁共振波谱法:在强磁场的作用下，电子 的自旋磁矩与外磁场相互作用分裂为磁量子数 Ms值不同的磁能级，磁能级之间的跃迁吸收或 发射微波区的电磁辐射。在这种吸收光谱中
，不同化合物的耦合常数不同，可用来进行 定性分析。根据耦合常数，可用来帮助结 构的确定。
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由分子能级变化产生 —— 带状光谱
光谱分析方法分类
光谱法依据物质与辐射相互作用的性质， 一般分为发射光谱法、吸收光谱法、拉曼散 射光谱法三种类型。
1.发射光谱法
物质通过电致激发、热致激发或光致激发 等过程获取能量，变成为激发态的原子或分子 M*，激发态的原子或分子是极不稳定的，它们 可能以不同形式释放出能量从激发态跃迁至基 态或低能态，如果这种跃迁是以辐射形式释放 多余的能量就产生发射光谱。
光谱分析方法
光谱分析方法光谱分析是一种通过分析物质吸收、发射或散射光的波长和强度来确定物质成分和结构的方法。
它是一种非常重要的分析技术，广泛应用于化学、生物、环境和材料等领域。
在光谱分析中，常用的方法包括紫外可见光谱、红外光谱、拉曼光谱、质谱等。
下面将分别介绍这些光谱分析方法的原理和应用。
紫外可见光谱是通过测量样品对紫外可见光的吸收来确定样品的成分和浓度。
紫外可见光谱广泛应用于有机化合物、药物、食品和环境监测等领域。
其原理是物质分子在吸收光能后，电子从基态跃迁到激发态，从而产生吸收峰。
根据吸收峰的位置和强度，可以确定物质的结构和浓度。
红外光谱是通过测量样品对红外光的吸收来确定样品的成分和结构。
红外光谱广泛应用于有机化合物、聚合物、药物和生物分子等领域。
其原理是物质分子在吸收红外光后，分子振动和转动产生特定的吸收峰。
根据吸收峰的位置和强度，可以确定物质的结构和功能基团。
拉曼光谱是通过测量样品对激光光的散射来确定样品的成分和结构。
拉曼光谱广泛应用于无机化合物、材料和生物分子等领域。
其原理是激光光与样品发生相互作用后，产生拉曼散射光，其频率和强度与样品的分子振动和转动有关。
根据拉曼光谱的特征峰，可以确定物质的结构和晶体形态。
质谱是通过测量样品离子的质量和丰度来确定样品的成分和结构。
质谱广泛应用于有机化合物、生物分子和环境样品等领域。
其原理是样品分子经过电离后，产生离子，经过质谱仪的分析，可以得到样品分子的质量和丰度信息。
根据质谱图谱的特征峰，可以确定物质的分子量和结构。
综上所述，光谱分析方法是一种非常重要的分析技术，它可以通过测量样品对光的吸收、发射或散射来确定样品的成分和结构。
不同的光谱分析方法具有不同的原理和应用领域，可以相互补充和验证，为科学研究和工程应用提供了重要的手段。
希望本文对光谱分析方法有所帮助，谢谢阅读！。
材料现代分析测试技术-光谱分析
弧层边缘的温度较低，因而这里处于基态的同类原子较多。 这些低能态的同类原子能吸收高能态原子发射出来的光而 产生吸收光谱。原子在高温时被激发，发射某一波长的谱 线，而处于低温状态的同类原子又能吸收这一波长的辐射， 这种现象称为自吸现象。
光电直读光谱仪
在原子发射光谱法中， 一般多采用摄谱法(spectrography)。
摄谱法是用感光板记录光谱。将光谱感光板置于摄谱仪 焦面上，接受被分析试样的光谱作用而感光，再经过 显影、定影等过程后，制得光谱底片，其上有许多黑 度不同的光谱线。然后用影谱仪观察谱线位置及大致 强度，进行光谱定性及半定量分析。
（6）谱线的自吸与自蚀
三、谱线的自吸与自蚀(self-absorption and selfreversal of spectral lines)
在实际工作中，发射光谱是通过物质的蒸发、激发、 迁移和射出弧层而得到的。首先，物质在光源中蒸发形成 气体，由于运动粒子发生相互碰撞和激发，使气体中产生
大量的分子、原子、离子、电子等粒子，这种电离的气 体在宏观上是中性的，称为等离子体。在一般光源中， 是在弧焰中产生的，弧焰具有一定的厚度，如下图：
4. Atomic fluorimetry
气态自由原子吸收特征波长的辐射后，原子的外层 电子 从基态或低能态跃迁到较高能态，约经10-8 s，又跃
迁至基态或低能态，同时发射出与原激发波长相同（共 振荧光）或不同的辐射（非共振荧光—直跃线荧光、阶 跃线荧光、阶跃激发荧光、敏化荧光等），称为原子荧 光。波长在紫外和可见光区。在与激发光源成一定角度 （通常为90）的方向测量荧光的强度，可以进行定量分 析。
恒星光谱的分析与分类
恒星光谱的分析与分类恒星是宇宙中最基本的天体之一，它们以其特有的光谱成为天文学家们研究宇宙中恒星性质和演化的重要工具。
本文将对恒星光谱的分析和分类进行探讨，以揭示恒星的性质和演化过程。
一、恒星光谱的基本概念恒星的光谱是恒星辐射通过分光器后的谱线图。
通过观察恒星的光谱，我们可以了解到恒星的成分、温度、密度、运动速度等信息，从而推断恒星的性质和状态。
在恒星光谱中，最常见的是连续谱、吸收线和发射线。
连续谱是由恒星的热辐射形成的，呈现出逐渐变亮或变暗的趋势。
吸收线是连续谱中出现的暗线，代表了恒星大气中被元素吸收的特定波长。
发射线则是在连续谱中出现的亮线，代表了恒星大气中特定元素发射出的光。
二、恒星光谱的分类方法恒星光谱的分类是根据光谱特征进行的，主要方法有谱线等级法和谱型分类法。
1. 谱线等级法谱线等级法是根据吸收线的强度和数量来对恒星光谱进行分类的方法。
根据谱线的特点，一般将恒星分为O、B、A、F、G、K和M七个谱型。
其中，O型恒星的光谱中谱线最强且数量最多，而M型恒星的谱线强度最弱。
2. 谱型分类法谱型分类法是基于恒星光谱的形状和特征来进行分类的方法。
根据连续谱和吸收线的特点，将恒星分为不同的谱型，如I型、II型、III型等。
三、恒星光谱分类的意义和应用恒星光谱分类为天文学家研究恒星提供了有力的工具。
通过对恒星光谱的分类分析，可以得到以下信息：1. 恒星的物理性质恒星的光谱可以揭示其温度、压力、重力和化学成分等物理性质。
例如，通过谱线的强度和形状可以估计恒星的温度，从而推断出恒星的年龄和进化状态。
2. 恒星的演化过程恒星的光谱也能够提供恒星演化的重要线索。
通过对谱线的观察，可以了解恒星不同阶段的特征，如巨星、超巨星和白矮星等，进而推断出恒星的演化轨迹。
3. 恒星的运动速度和轨道恒星的光谱中的位置偏移和谱线的多普勒频移可以揭示恒星的运动速度和轨道信息。
这对于研究恒星的动力学特性以及星系结构的理解非常重要。
光谱法分为下列几大类
光谱法分类光谱法是分析化学中常用的一种分析技术，它基于物质与电磁辐射之间的相互作用关系，通过测量样品对辐射的吸收、发射、散射等现象来获得有关样品成分和性质的信息。
根据不同的原理和应用领域，光谱法可以分为下列几大类：1.紫外-可见吸收光谱法（UV-Vis Spectroscopy）：紫外-可见吸收光谱法是测量样品对紫外光和可见光的吸收情况，利用物质分子电子跃迁的特性获取信息。
通过测量样品在特定波长范围内的吸收强度，可以推断样品的物质成分、浓度、反应动力学等。
2.红外光谱法（Infrared Spectroscopy）：红外光谱法通过测量样品对红外光的吸收及散射行为来获得信息。
红外光谱主要用于研究物质的分子结构和化学键的类型、官能团的存在与否、样品的组成等。
3.核磁共振光谱法（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy，NMR）：核磁共振光谱法是利用样品中的核自旋与外加强磁场相互作用的原理。
通过测量核磁共振信号的频率和强度，可以确定样品的结构、物质的构象、体系的动力学行为等。
4.质谱法（Mass Spectrometry）：质谱法通过将样品中的分子或原子离子化并分离，然后根据它们的质荷比通过质谱仪进行检测和测量。
质谱法广泛应用于物质的组成分析、结构鉴定、分子质量测定、代谢产物的研究等。
5.荧光光谱法（Fluorescence Spectroscopy）：荧光光谱法利用样品吸收光能后再辐射出较长波长的荧光光，测量荧光的强度和发射光谱，从而研究样品的性质和活性。
荧光光谱法在药物分析、生物分析、环境检测等领域具有重要的应用价值。
除了上述主要的光谱法，还有许多其他类型的光谱法，如原子吸收光谱法（Atomic Absorption Spectroscopy）、拉曼光谱法（Raman Spectroscopy）、电子自旋共振光谱法（Electron Spin Resonance Spectroscopy）等。
光谱分析法及其分类
光谱分析法及其分类光谱分析法是指通过测量样品吸收或发射电磁辐射的能力，来研究样品成分和性质的一种分析方法。
其基本原理是各种元素或化合物在其中一特定波长范围内对电磁辐射有不同的吸收或发射特性，可以通过观察这些特性来确定样品的组成和性质。
光谱分析法可以根据所测量的光谱类型不同进行分类，常见的分类有原子吸收光谱、电子能级光谱、拉曼光谱、红外光谱和紫外光谱等。
1. 原子吸收光谱（Atomic Absorption Spectroscopy, AAS）：原子吸收光谱是一种广泛应用的光谱分析方法，主要用于测定金属元素的含量。
样品通过火焰、电感耦合等装置产生原子蒸气，然后用特定波长的光通过样品，测量吸收的光强度，从而确定样品中金属元素的浓度。
2. 电子能级光谱（Electron Energy Level Spectroscopy, EELS）：电子能级光谱是一种用电子束与固体样品相互作用，测量样品中电子能级结构的方法。
通过将电子束从样品中散射出去，测量散射电子的能量、角度和强度等参数，可以得到样品的能量分布情况，从而了解样品的电子结构。
3. 拉曼光谱（Raman Spectroscopy）：拉曼光谱是一种基于分子振动与辐射作用的光谱分析方法。
在激发光作用下，样品分子的振动状态发生变化，辐射出可测量的散射光，这种散射光称为拉曼散射光。
通过分析拉曼散射光的频率和强度，可以得到样品的结构信息和化学成分。
4. 红外光谱（Infrared Spectroscopy）：红外光谱是一种利用红外光与样品分子之间的相互作用来研究样品结构和组成的分析方法。
样品吸收红外光时，分子中的键振动和分子整体振动会发生变化，从而造成红外光的吸收峰。
通过测量吸收峰的位置和强度，可以确定样品中的化学键的类型和存在的官能团。
5. 紫外光谱（Ultraviolet Spectroscopy, UV）：紫外光谱是一种利用紫外光与样品分子的电子转移能级相互作用来研究样品溶液组成和性质的方法。
光谱法的分类及测定原理
光谱法的分类及测定原理光谱法是一种常用的分析方法，通过测量物质在不同波长或频率的光线下的吸收、发射或散射特性，来定性和定量分析物质的组成、结构、浓度等。
根据不同的测定原理和光谱特征，光谱法可以分为吸收光谱法、发射光谱法和拉曼光谱法。
1.吸收光谱法：吸收光谱法是利用物质对入射光的吸收现象来分析物质的方法。
根据物质对不同波长的光的吸收程度不同，可以通过测量吸收光线经过样品后的强度变化来推断样品中某些成分的含量。
常用的吸收光谱法有紫外可见吸收光谱和红外吸收光谱。
其中，紫外可见吸收光谱主要用于有机化学、分析化学中，红外吸收光谱主要用于有机物和高分子物质的结构分析。
2.发射光谱法：发射光谱法是通过测量物质在受激或加热的条件下发出的特定波长的光线来分析物质的方法。
当物质处于激发状态时，其电子会跃迁到较高能级，随后又会跃迁回基态，这个过程中会产生特定波长的发射光线。
通过测量发出光线的强度和波长可以推测样品中存在的元素或化合物。
常用的发射光谱法有原子吸收光谱、荧光光谱和火焰光谱等。
例如，原子吸收光谱可用于分析样品中的金属元素，荧光光谱可用于荧光物质的定性和定量分析。
3.拉曼光谱法：拉曼光谱法是一种通过测量出射光中的拉曼散射来分析物质的方法。
当物质受到激发后，其分子振动会导致入射光的频率发生微小变化，这个变化称为拉曼散射。
通过测量出射光中的拉曼散射光线的波长和强度，可以推断样品的成分和结构信息。
拉曼光谱法具有非常高的分子特异性，可用于无损地分析复杂样品，如生物样品、药物等。
常见的拉曼光谱法有常规拉曼光谱、表面增强拉曼光谱和拉曼成像等。
总之，光谱法是一种非常重要的分析技术，可以通过测量样品与光的相互作用来获取样品的信息。
吸收光谱法通过测量样品对入射光的吸收，获取样品的组成和浓度信息；发射光谱法通过测量样品发出的光谱，推断样品的元素或化合物；拉曼光谱法通过测量样品的拉曼散射光谱，分析样品的成分和结构。
这些不同类型的光谱法在不同领域和应用中发挥着重要的作用，为科学研究和工业生产提供了强有力的分析手段。
3光谱分析——精选推荐
• 光谱定性分析的基本原理：
每一种元素的原子及离子激发以后，都能 辐射出一组表征该元素的特征光谱线。其中有 一条或数条辐射的强度最强，最容易被检出， 所以也常称做最灵敏线。如果样品中有某些元 素存在，那么只要在合适的激发条件下，样品 就会辐射出这些元素的特征谱线，在感光板的 相应位置L就会出现这些谱线。一般根据元素 灵敏线的出现与否就可以确定样品中是否有这 些元素存在。
① 紫外、可见吸收光谱
紫外、可见光谱是物质在紫外、可见辐射作用下分 子外层电子在电子能级间跃迁而产生的，故又称为电 子光谱。由于分子振动能级跃迁与转动能级跃迁所需 能量远小于分子电子能级跃迁所需能量，故在电子能 级跃迁的同时伴有振动能级与转动能级的跃迁，即电 子能级跃迁产生的紫外、可见光谱中包含有振动能级 与转动能级跃迁产生的谱线，也即分子的紫外、可见 光谱是由谱线非常接近甚至重叠的吸收带组成的带状 光谱。
② 红外吸收光谱
红外吸收光谱是物质在红外辐射作用下分 子振动能级跃迁而产生的，由于同时伴有分子 转动能级跃迁，因而红外吸收光谱又称振-转动 光谱，也是由吸收带组成的带状光谱。
红外辐射与物质相互作用产生红外吸收光 谱，必须有分子偶极矩的变化。只有发生偶极 矩变化的分子振动，才能引起可观测到的红外 吸收光谱带，称这种分子振动为红外活性的， 反之则称为非红外活性的。
分子能级示意图 A、B：电子能级； V’、V’’:振动能级；J’、J’’：转动能级
同一电子能级因振动能量不同分为若干振动能级；而同一 振动能级又因转动能量不同分为若干转动能级。
② 分子轨道与电子能级 按分子轨道理论，原子形成分子后，电子不
再定域在个别原子内，而是在遍及整个分子范围 内运动；而且每个电子都可看做是在原子核和其 余电子共同提供的势场作用下在各自的轨道(分 子轨道)上运动。分子轨道可近似用原子轨道的 线性组合表示。分子轨道可分为成键轨道与反键 轨道，成键分子轨道能量较参与组合的原子轨道 能量低，而反键分子轨道能量则高于参与组合的 原子轨道能量。
光谱分析方法的分类。
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3.拉曼(Raman)散射光谱法
频率为v0的单色光照射到透明物质上， 物质分子会发生散射现象。如果这种散射是 光子与物质分子发生能量交换的，即不仅光 子的运动方向发生变化，它的能量也发生变 化，则称为Raman散射。这种散射光的频率 （ vm）与入射光的频率不同，称为Raman位 移。Raman位移的大小ห้องสมุดไป่ตู้分子的振动和转动 的能级有关，利用Raman位移研究物质结构 的方法称为Raman光谱法。
光谱分析方法分类
光谱法依据物质与辐射相互作用的性质， 一般分为发射光谱法、吸收光谱法、拉曼散 射光谱法三种类型。
1.发射光谱法
物质通过电致激发、热致激发或光致激发 等过程获取能量，变成为激发态的原子或分子 M*，激发态的原子或分子是极不稳定的，它们 可能以不同形式释放出能量从激发态跃迁至基 态或低能态，如果这种跃迁是以辐射形式释放 多余的能量就产生发射光谱。
(3)原子吸收光谱法:利用待测元素气态基态原 子对共振线的吸收进行定量测定的方法。其吸 收机理是原子的外层电子能级跃迁,波长在紫 外、可见和近红外光区. (4) 红外光谱法:利用分子在红外区的振动—转 动吸收光谱来测定物质的成分和结构. (5)顺磁共振波谱法:在强磁场的作用下，电子 的自旋磁矩与外磁场相互作用分裂为磁量子数 Ms值不同的磁能级，磁能级之间的跃迁吸收或 发射微波区的电磁辐射。在这种吸收光谱中
光学分析法分类
光分析法 光谱分析法 非光谱分析法 光学分析法是根据物质发射的电磁辐射或 利用物质与电磁辐射作用时，物质内部发生 X 光谱法和非光谱法的区别： 圆 射 射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等基本 量子化能级跃迁而产生的吸收、发射或散射 折 干 旋 光谱法：内部能级发生变化 二 线 性质变化的分析方法 辐射等电磁辐射的强度随波长变化的定性、 射 涉 光 色 衍 非光谱法：内部能级不发生变化 法 定量分析方法 法 法 法 射 仅测定电磁辐射性质改变
光分析法的分类
线光源：提供特定波 长的光源，金属蒸气灯( 汞灯、钠蒸气灯)、空心 阴极灯、激光等；
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2.单色器
单色器：获得高光谱纯度辐射束的装置，而辐射束的波长 可在很宽范围内任意改变；
主要部件： （1）进口狭缝； （2）准直装置(透镜或反射镜)：使辐射束成为平行光线； （3）色散装置(棱镜、光栅)：使不同波长的辐射以不同的 角度进行传播；
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；
光二极激光器代替空心阴极灯，使原子吸收可进行多元素 同时测定；
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三种光分析 法测量过程 示意图
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四、光分析法仪器的分析法
光分析法 光谱分析法
折 射 法
圆 二 色 性 法
X 射 线 衍 射 法
干 涉 法
旋 光 法
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原子光谱分析法 分子光谱分析法
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
分分核 紫红子子磁 外外荧磷共 光光光光振 谱谱光光波 法法谱谱谱
a brief introduction of optical analysis
1.原子发射光谱分析法
以火焰、电弧、等离子炬等作为光源，使气态原子的外 层电子受激发射出特征光谱进行定量分析的方法。
2.原子吸收光谱分析法
利用特殊光源发射出待测元素的共振线，并将溶液中离 子转变成气态原子后，测定气态原子对共振线吸收而进行的 定量分析方法。
光谱法分类
光学分析法导论光谱法分类光学分析法分类光学分析非光谱法不涉及物质内部能级跃迁光谱法光与物质相互作用折射法、光散射法、干涉法、衍射法、旋光法、圆二向色性法等原子吸收光谱法、原子发射光谱法、红外吸收光谱法、紫外-可见吸收光谱法等原子光谱与分子光谱原子光谱电子能级E E 1E 2 λA线状光谱基态激发态△EλA分子光谱E E 1E 2 电子能级振动能级转动能级 带状光谱区别与联系原子光谱分子光谱产生原因能级变化能级变化涉及能级原子外层或内层电子能级分子中电子能级、振动能级和转动能级表现形式线状光谱带状光谱吸收光谱与发射光谱电磁辐射与物质的相互作用——吸收▪当电磁辐射作用于被测物质时，若其能量正好等于物质某两个能级之间的能量差时，电磁辐射就可能被物质所吸收。
▪被测物质的能级组成是量子化，其能量差一定，因此对电磁辐射的吸收是量子化的。
λhch νE E E ==-=∆01吸收光谱法朗伯-比尔定律bcT A abc T A ε=-==-=lglg电磁辐射与物质的相互作用——发射h νE E hc E hc =-=∆=01λ▪发射当处于较高能态的微粒返回到较低能态时，其多余的能量将以光子形式释放，从而产生电磁辐射。
▪分类：↓原子发射（原子发射光谱法）↓分子发射（荧光光谱、磷光光谱法和化学发光法）发射光谱法方式一：热能激发发光例如原子发射光谱法赛伯罗马金公式bacI发射光谱法方式二：光致发光例如原子荧光光谱、分子荧光光谱及磷光光谱法kcIL光谱法分类▪紫外区光谱▪可见区光谱▪红外区光谱吸收光谱发射光谱能级变化较低能态跃迁到较高能态较高能态回到较低能态能量交换方向吸收发射定量分析朗伯-比尔定律A=abc 热能激发发光I=ac b光致发光IL=kc比较光谱法分类光谱法原子光谱 原子吸收光谱 原子发射光谱 原子荧光光谱X-射线荧光 分子光谱 红外吸收光谱 紫外可见吸收光谱 分子荧光磷光光谱 吸收光谱 发射光谱 吸收光谱发射光谱。
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(3)原子吸收光谱法:利用待测元素气态基态原 子对共振线的吸收进行定量测定的方法。其吸 收机理是原子的外层电子能级跃迁,波长在紫 外、可见和近红外光区. (4) 红外光谱法:利用分子在红外区的振动—转 动吸收光谱来测定物质的成分和结构. (5)顺磁共振波谱法:在强磁场的作用下，电子 的自旋磁矩与外磁场相互作用分裂为磁量子数 Ms值不同的磁能级，磁能级之间的跃迁吸收或 发射微波区的电磁辐射。在这种吸收光谱中
光学分析法分类
光分析法 光谱分析法 非光谱分析法 光学分析法是根据物质发射的电磁辐射或 利用物质与电磁辐射作用时，物质内部发生 X 光谱法和非光谱法的区别： 圆 射 射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等基本 量子化能级跃迁而产生的吸收、发射或散射 折 光谱法：内部能级发生变化 二 线 干 旋 性质变化的分析方法 射 辐射等电磁辐射的强度随波长变化的定性、 涉 光 色 衍 非光谱法：内部能级不发生变化 法 定量分析方法 法 法 法 射 仅测定电磁辐射性质改变
当物质所吸收的电磁辐射能与该物质的原 子核、原子或分子的两个能级间跃迁所需的能 量能满足 的关系时，将产生吸收光谱 ： 通过测量物质对辐射吸收的波长和强度进 行分析的方法叫做吸收光谱法。
M hv M *
吸收光谱法主要有以下几种分析方法：
（1）紫外—可见分光光度法：它是利用溶液 中的分子或基团对紫外和可见光的吸收， 产生分子外层电子能级跃迁所形成的吸收 光谱，可用于定性和定量测定。 （2）穆斯堡尔（Mössbauer）谱法：由与被 测元素相同的同位素作为γ射线的发射源， 使吸收体（样品）的原子核产生无反冲的γ 射线共振吸收所形成的光谱。
M * M hv
通过测量物质发射光谱的波长和强度来进 行定性、定量分析的方法叫做发射光谱法。
依据光谱区域和激发方式不同，发射光谱有以 下几种： ★ γ射线光谱法 ★ X射线荧光分析法 ★ 原子发射光谱分析法 ★ 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.吸收光谱法
，不同化合物的耦合常数不同，可用来进行 定性分析。根据耦合常数，可用来帮助结 构的确定。 (6)核磁共振波谱法:在强磁场作用下，核自旋 磁矩与外磁场相互作用分裂为能量不同的 核磁能级，核磁能级之间的跃迁吸收或发 射射频区的电磁波。利用这种吸收光谱可 进行有机化合物结构的鉴定，以及分子的 动态效应、氢键的形成、互变异构反应等 化学研究。
分子光谱法 (带状光谱)
吸收光谱法
原 子 吸 收 紫 外 可 见 红 外 可 见 核 磁 共 振
电磁辐射的 传递方式
发射光谱法
原 子 发 射 原 子 荧 光 分 子 荧 光 分 子 磷 光
X 射 线 荧 光
化 学 发 光
光学分析法分类
原子光谱与分子光谱
—— 按作用物质是分子或原子分 1）原子光谱法（AAS）： 测气态原子或离子外层或内层电子能级跃迁所 产生原子光谱 —— 线状光谱 只反映原子或离子性质而与其来源分子状态有关 —— 确定物质中的元素组成与含量 2）分子光谱法（UV-Vis、IR、NMR等） 由分子能级变化产生 —— 带状光谱
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法
电磁辐射与物质相互作用而建立起来的一 类分析化学方法。 利用物质与电磁辐射的相互作用测定 电磁辐
光学分析法分类 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 外 可 见
红 外 可 见
分 子 荧 光
分 子 磷 光
核 磁 共 振
化 学 发 光
原子光谱法 (线状光谱) 光谱分析法
光谱分析方法分类
光谱法依据物质与辐射相互作用的性质， 一般分为发射光谱法、吸收光谱法、拉曼散 射光谱法三种类型。
1.发射光谱法
物质通过电致激发、热致激发或光致激发 等过程获取能量，变成为激发态的原子或分子 M*，激发态的原子或分子是极不稳定的，它们 可能以不同形式释放出能量从激发态跃迁至基 态或低能态，如果这种跃迁是以辐射形式释放 多余的能量就产生发射光谱。
3.拉曼(Raman)散射光谱法
频率为v0的单色光照射到透明物质上， 物质分子会发生散射现象。如果这种散射是 光子与物质分子发生能量交换的，即不仅光 子的运动方向发生变化，它的能量也发生变 化，则称为Raman散射。这种散射光的频率 （ vm）与入射光的频率不同，称为Raman位 移。Raman位移的大小与分子的振动和转动 的能级有关，利用Raman位移研究物质结构 的方法称为Raman光谱法。