四川大学材料学院现代材料分析技术复习提纲.doc

5铁光谱比较法; 将铁与试样并列摄谱于同一光谱感光板上, 然后将摄取的试样

材料的设计、制备及表征，是材料研究的三部曲

1光谱的分类有多种，从产生机制上，可分为三大类:发射光谱、吸收光谱、散射 光谱。从谱线的形态上，可分为三大类:线状光谱、带状光谱与连续光谱。从样 品类型上，可分为两大类:原了光谱、分了光谱。

2分子、原子、原子核及核外电子，均处于不停地运动中，它们具有-一定的能量, 即处于一定的能级。从量子力学的观点来看，它们具有的能级是不连续的，半其 吸收了外界供给的能量，便由低能级E1跃迁到高能级En,这个过程称为激发 3处于激发态的原子将会很快地、自发地直接或经中间能级后返回到低能级EI, 同时把受激时所吸收的能量△ E(= En-El)以电磁波的形式释放出来，这个过程称 为退激。 4由激发态直接跃迁到基态而发射的谱线称为务检线光谱是元素的固有特 征，每种元素各有其特有的、不变的线光谱。 确认谱线波长的方法,有标准

试样光谱比较法、铁光谱比较法与谱线波长测定法。

光谱和铁光谱同标准铁光谱图相对照，在标准铁光谱中，按波长标明有各元素的 灵敏线，定性分析时，以铁光谱线作为波长的标尺，逐个检查试样中拟检查元素 的灵敏线，即可确定试样中是否含有某一元素。如果试样中未知元素的谱线与标 准Fe 光谱图中标明的某一元素谱线出现的波长位置相重合，则表明存在该元素。 6黑度、在光谱分析时，光强越强，曝光时间越长，在感光板上记录的谱线就越 黑，各个谱线变黑的程度用黑度表示 测定方法;设以一•定强度的入射光投射到 感光板的未曝光部分时，其透过光的强度为II ；投射到谱线上时，其透过光的强 度为12,则谱线的黑度S 定义为：S = 1g Il/I2o 显然，如果谱线越黑，则12愈 小，S 就愈大。

7原子吸收分光光度法•、 光源：光源的功能是发射被测元素基态原子所吸收的 特征共振辐射。对光源的基本要求是：发射•的辐射其波长半宽度要明显小于吸收 线的半宽度、辐射强度足够大、稳定性好、使用寿命长。空心阴极灯是能满足这 些要求的理想的锐线光源，应用最广。工作原理：空心阴极灯放电是辉光放电的 特殊形式，放电主要集中在阴极空腔内。当在两极上加上300〜500伏电压时，便 开始辉光放电。电子在离开阴极飞向阳极的过程中，与载气的原子碰撞并使之电 离。荷正电的载气离子由电位差获得动能，如果正离子的动能足以克服金属阴极 表面的晶格能，半其撞击在阴极表面上时，就可以将阴极原子由晶格中溅射出来。 溅射出来的原子再与电子、原子、离子等碰撞而被激发，发出被测元素特征的共 振线。在这个过程中，同时还有载气的谱线产生。

8原于化是整个原子吸收分光光度法中的关键所在。实现原子化的方法可以分为 两大类：火焰原子化法原子火焰原子化法。火焰法•.全消耗性原子化器，预混合 型原子化器，，，非火焰法••管式石墨炉原子化器

9标准加入法:具体做法如下：分取几份等量的被测试样，其中一份不加入被 测元素，其余各份中分别加入不同已知量Cl 、C2、C3……Cn 的被测元素。然 后分别测定它们的吸光度，绘制吸光度对于加入被测元素量的校正曲线。由式 A=KCL 可知，吸光度与被测元素的浓度成正比。如果试样中不含有被测元素， 在正确地扣除背景之后，校正曲线应通过原点；如果校正曲线不通过原点，说明 未知试样中含有被测元素。校正曲线在纵坐标轴上的截距所相应的吸光度正是未 知试样中被测元素所引起的效应。如果外延校正曲线与横坐标轴和交，由原点至 交点的距离相当的浓度或含量Cx,即为所求的被测元素的含量。

倍频

10精细结构：当用能量较高的红外光照射分子时•，就可引起振动能级间的跃迁。 由于分子中在同一振动能级上还有许多间隔很小的转动能级，因此在振动能级发 生变化时，同时又有转动能级的改变。所以，在一对振动能级发生跃迁时，不是 产生对应于该能级差的一条谱线，而是由一组很密集的（其间隔与转动能级间距 相当）谱线组成的光谱带。振动光谱实际上是振动•转动光谱。

11在紫外及可见光区域内，有机物经常碰到的跃迁有。一。*、n-。*、n->兀* 和弘-> n*等四种类型。跃迁：这是分子中成键。轨道上的电子吸收辐射 后，被激发到相应的反键。*轨道上。八说赶：含有非键电子（即n 电子） 的杂原子的饱和炷衍生物，都可发生n-。*跃迁。昨-砂和 m 俨跃迁:有机 物的最有用的吸收光谱是基于n — Ji *和IT — IT *跃迁所产生的。兀电子和n 电子 比较容易激发，这类跃迁所需的能量使产生的吸收峰都出现在波长大于200nm 的区域内。

12朗伯.比耳定律•,物理意义是物质的吸光度与物质的吸收系数和浓度的乘积成 正比。是分光光度定量测定的基础。摩尔吸收系数表示物质对某一波长的辐射的 吸收特性。E 愈大，表示物质对某一波长辐射的吸收能力愈强，因而分光光度测 定的灵敏度就愈高。

13紫外及可见分光光度计,对光源的基本要求是在广泛的光谱区域内发射连续 光谱；有足够的辐射强度；光源有良好的稳定性；辐射能量随波长没有明显变化。 在紫外及可见分光光度计上，常用的光源是钙史灯和氢灯（或免灯）。在钙丝•灯 中加入适量的卤素或肉化物，构成卤钙灯

14双原子分子振动：由v = 0跃迁到v = 1产生的吸收谱带叫基本谱带或称基痹 由v = 0跃迁至ljv = 2, v = 3、……产生的吸收谱带分别叫第一，第二， 谱带。 15分子作为整体有三个平动自由度和三个转动自由度，剩下3n.6个才是分子的 振动自由度（直线型分子有3n.5个振动自由度）。每个振动自由度相应于-•个基 本振动,n 原子分子总共有3n-6个基本振动，这些基本振动称为分子的筋球动。 16源正振动的特点是，分子质心在振动过程中保持不变，整体不转动，所有原 子都是同相运动，即都在同一瞬间通过各自的平衡位置，并在同一时间达到其最 大值。每个简正振动代表一种振动方式，有它自己的特征振动频率。 复杂分 子的简正振动方式虽然很复杂，但基本上可分为两大类，即伸缩振动和弯曲振动。 17激光拉曼光谱法 当光子与分子发生非弹性碰撞时，光子与分子之间发生 能量交换，光子就把一部分能量给予分子，或者从分子获得一部分能量，光子的 能量就会减少或增加。在瑞利散射线的两侧可观察到一系列低于或高于入射光频 率的散射线，做是拉曼散射。

18绝大多数的光谱只有两个基本参数，即频率和强度。但是拉曼光谱还有一个 参数，即去偏振度（退偏度）•,偏振器在垂直方向时•散射光的强度与平行方向时. 散射光的强度比。

19质谱分析当样品分子受到电子束撞击后，失去一个电子而成的离子叫分了 离子。在谱图中得到的该峰就叫分子离子峰。它可以给出有机物的一个重要数据 一分子量Mo 分子离子峰满足的条件1）谱图中应是最高质量的离子（除了该分 子的同位素离子外）；2）须是一•个奇电子离子；3）在高质量区的离子，应符合逻 辑地失去中性碎片而生成碎片离子。

20用经典理论解释拉曼散射设—•束频率为v i 的单色光入射到一•个分子上，频 率为v i 的光波具有的电场强度为Ei=E0cos2^vi t 在这种情况下，电子云将相 对于