光谱分析法概论ppt
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光谱分析法概论定稿资料课件
光谱分析法的原理是建立在物质与电磁辐射相互作用的物理基础上的。当物质受到电磁辐射的激发时，会产生一 系列的光谱，如吸收光谱、发射光谱和散射光谱等。这些光谱的波长、强度和形状等特征与物质的结构和组成密 切相关。通过测量这些光谱的特征参数，可以推断出物质的成分和性质等信息。
光谱分析法的应用领域
• 总结词：光谱分析法的应用领域广泛，包括化学、物理、地质、环境科学、医学和生物学等领域，可用于研究 物质的组成、结构和性质等。
光谱分析法分类
原子光谱法
原子吸收光谱法（AAS）
利用原子吸收特定波长的光辐射，测量吸收线位置和强度，确定 元素种类和浓度。
原子发射光谱法（AES）
通过测量原子发射的特定波长的光辐射，确定元素种类和浓度。
原子荧光光谱法（AFS）
利用原子吸收特定波长的光辐射后，通过测量荧光辐射的波长和强 度，确定元素种类和浓度。
结合光学显微镜技术，实现对微观结 构和成分的高分辨率光谱分析。
人工智能与机器学习
利用人工智能和机器学习技术，实现 光谱数据的自动解析和模式识别。
提高光谱分析的精度和灵敏度
高精度光谱仪器的研制
研发更高精度的光谱仪器，提高光谱分析的分辨率和准确性。
化学计量学方法
利用化学计量学方法，优化光谱数据处理和分析过程，提高光谱分 析的灵敏度和可靠性。
品的完整性。
多元素同时分析
光谱分析法可以同时检测样品 中的多种元素，提高分析效率。
应用广泛
光谱分析法可以应用于各种领 域，如化学、生物学、医学、
环境监测等。
缺点
样品准备要求高
光谱分析法对样品的准备要求 较高，需要将样品进行均匀混
合、研磨等处理。
仪器成本高
光谱分析法需要使用高精度的 仪器，因此仪器成本较高。
光谱分析法的应用领域
• 总结词：光谱分析法的应用领域广泛，包括化学、物理、地质、环境科学、医学和生物学等领域，可用于研究 物质的组成、结构和性质等。
光谱分析法分类
原子光谱法
原子吸收光谱法（AAS）
利用原子吸收特定波长的光辐射，测量吸收线位置和强度，确定 元素种类和浓度。
原子发射光谱法（AES）
通过测量原子发射的特定波长的光辐射，确定元素种类和浓度。
原子荧光光谱法（AFS）
利用原子吸收特定波长的光辐射后，通过测量荧光辐射的波长和强 度，确定元素种类和浓度。
结合光学显微镜技术，实现对微观结 构和成分的高分辨率光谱分析。
人工智能与机器学习
利用人工智能和机器学习技术，实现 光谱数据的自动解析和模式识别。
提高光谱分析的精度和灵敏度
高精度光谱仪器的研制
研发更高精度的光谱仪器，提高光谱分析的分辨率和准确性。
化学计量学方法
利用化学计量学方法，优化光谱数据处理和分析过程，提高光谱分 析的灵敏度和可靠性。
品的完整性。
多元素同时分析
光谱分析法可以同时检测样品 中的多种元素，提高分析效率。
应用广泛
光谱分析法可以应用于各种领 域，如化学、生物学、医学、
环境监测等。
缺点
样品准备要求高
光谱分析法对样品的准备要求 较高，需要将样品进行均匀混
合、研磨等处理。
仪器成本高
光谱分析法需要使用高精度的 仪器，因此仪器成本较高。
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
光谱分析法概论完美版PPT
X+h→X
➢ 发射(Emission) 物质受到激发而跃迁 到激发态后，由激发态回到基态时以辐射的 方式释放能量。
X →X X→ X+h
➢散射(Scattering) 光子与物质分子之间发生 碰撞，使光子的运动方向发生改变而向不同角度 散射。
瑞利散射 光子与物质分子发生弹性碰撞，不 发生能量交换，仅光子运动方向发生改变。
二、电磁辐射与物质的相互作用
光谱分析法
(Spectroscopic analysis)
光学分析法
➢ 物质与辐射能作用时内部发生 能级跃迁→光谱
非光谱法
➢ 物质与辐射能作用时不发生 能级跃迁
(一) 物质内部发生能级跃迁
➢ 吸收 (Absorption) 辐射能量恰好满 足物质两能级间跃迁所需的能量。
例如：计算1mol (6.022171023个)波长为 200nm的光子的能量E
hc 6.626 1 2 0 3 42.9971 910 2 065 .02 211 2037
E
20 100 7
5.9 8150(J )
3．电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称~。 γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波
一、电磁辐射的性质
光: 是一种电磁波, 具有波动性和粒子性.
波动性 – 传播运动过程中突出, 表现在光的偏振,
干预, 衍射
粒子性 – 与物质相互作用时突出, 表现在光电效
应, 光的吸收和发射
衍射
干射
散射
1. 光的波动性
波动性：可用波长λ、频率ν 和波数 σ 来描述。
吸收 (Absorption) 辐射能量恰好满足物质两能级间跃迁所需的能量。
对于不同的光波, 波长采用不同的单位.
➢ 发射(Emission) 物质受到激发而跃迁 到激发态后，由激发态回到基态时以辐射的 方式释放能量。
X →X X→ X+h
➢散射(Scattering) 光子与物质分子之间发生 碰撞，使光子的运动方向发生改变而向不同角度 散射。
瑞利散射 光子与物质分子发生弹性碰撞，不 发生能量交换，仅光子运动方向发生改变。
二、电磁辐射与物质的相互作用
光谱分析法
(Spectroscopic analysis)
光学分析法
➢ 物质与辐射能作用时内部发生 能级跃迁→光谱
非光谱法
➢ 物质与辐射能作用时不发生 能级跃迁
(一) 物质内部发生能级跃迁
➢ 吸收 (Absorption) 辐射能量恰好满 足物质两能级间跃迁所需的能量。
例如：计算1mol (6.022171023个)波长为 200nm的光子的能量E
hc 6.626 1 2 0 3 42.9971 910 2 065 .02 211 2037
E
20 100 7
5.9 8150(J )
3．电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称~。 γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波
一、电磁辐射的性质
光: 是一种电磁波, 具有波动性和粒子性.
波动性 – 传播运动过程中突出, 表现在光的偏振,
干预, 衍射
粒子性 – 与物质相互作用时突出, 表现在光电效
应, 光的吸收和发射
衍射
干射
散射
1. 光的波动性
波动性：可用波长λ、频率ν 和波数 σ 来描述。
吸收 (Absorption) 辐射能量恰好满足物质两能级间跃迁所需的能量。
对于不同的光波, 波长采用不同的单位.
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。
光谱分析法ppt
27
近红外光谱分析技术在润滑油分 析中的应用
采用近红外分析方法代替传统分析方法测 定润滑油基础油的化学族组成，重现性好， 分析速度快，结果准确，且不消耗有机溶 剂，对基础油生产的质量控制和润滑油的 研制调配有实际指导意义。还可以采用PLS 校正方法建立了近红外光谱一粘度指数校 正模型，代替传统方法进行润滑油基础油 粘度指数的测定。
14
近红外光谱分析原理
近红外光谱主要是由于分子振动的非谐振 性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生 的，记录的主要是含氢基团X-H（X=C、N、 O）振动的倍频和合频吸收。不同基团（如 甲基、亚甲基、苯环等）或同一基团在不 同化学环境中的近红外吸收波长与强度都 有明显差别，NIR光谱具有丰富的结构和组 成信息，非常适合用于碳氢有（紫外、可见吸光光 度法）一样，红外光谱定量分析时根据物 质组分的吸收峰强度来进行的。它的依据 是朗伯－比尔定律。各种气体、液体和固 态物质，均可用红外光谱法进行定量分析。 目前有光栅色散型红外光谱仪和傅立叶变 换红外光谱仪两种。
红外可见光谱法
光楔
色散型红外光谱仪：从光源发出的红外辐射，分成二束， 一束进试样池，一束进参比池，先经斩光器周期地切割 进入单色器，即试样光束和参比光束交替进入单色器的 色散光栅，若某波数的单色光不被试样吸收，二束光的 强度相等，检测器不产生信号；若有吸收，在检测器上 产生一定频率的信号。经放大器放大，进入带动记录笔 和光楔的机械装置。光楔的作用是进行补偿，即减弱参 比光强，使与试样光强相等，致二束光重新处于平衡。 试样对各不同波数红外辐射吸收有多有少，则光楔相应 按比例移动补偿。因而光楔改变相当于试样的透射比， 以纵坐标被记录在纸上，单色光的波数连续改变，并与 记录纸移动同步，这是横坐标。最后得到透视比对波数 （波长）的红外光谱吸收曲线（光谱图）。
近红外光谱分析技术在润滑油分 析中的应用
采用近红外分析方法代替传统分析方法测 定润滑油基础油的化学族组成，重现性好， 分析速度快，结果准确，且不消耗有机溶 剂，对基础油生产的质量控制和润滑油的 研制调配有实际指导意义。还可以采用PLS 校正方法建立了近红外光谱一粘度指数校 正模型，代替传统方法进行润滑油基础油 粘度指数的测定。
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近红外光谱分析原理
近红外光谱主要是由于分子振动的非谐振 性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生 的，记录的主要是含氢基团X-H（X=C、N、 O）振动的倍频和合频吸收。不同基团（如 甲基、亚甲基、苯环等）或同一基团在不 同化学环境中的近红外吸收波长与强度都 有明显差别，NIR光谱具有丰富的结构和组 成信息，非常适合用于碳氢有（紫外、可见吸光光 度法）一样，红外光谱定量分析时根据物 质组分的吸收峰强度来进行的。它的依据 是朗伯－比尔定律。各种气体、液体和固 态物质，均可用红外光谱法进行定量分析。 目前有光栅色散型红外光谱仪和傅立叶变 换红外光谱仪两种。
红外可见光谱法
光楔
色散型红外光谱仪：从光源发出的红外辐射，分成二束， 一束进试样池，一束进参比池，先经斩光器周期地切割 进入单色器，即试样光束和参比光束交替进入单色器的 色散光栅，若某波数的单色光不被试样吸收，二束光的 强度相等，检测器不产生信号；若有吸收，在检测器上 产生一定频率的信号。经放大器放大，进入带动记录笔 和光楔的机械装置。光楔的作用是进行补偿，即减弱参 比光强，使与试样光强相等，致二束光重新处于平衡。 试样对各不同波数红外辐射吸收有多有少，则光楔相应 按比例移动补偿。因而光楔改变相当于试样的透射比， 以纵坐标被记录在纸上，单色光的波数连续改变，并与 记录纸移动同步，这是横坐标。最后得到透视比对波数 （波长）的红外光谱吸收曲线（光谱图）。
【精品课件教案PPT】 光谱分析方法概述48页PPT
【精品课件教案PPT】 光谱分析方法 概述
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie—亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie—亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
光谱分析法概论 (标准版)ppt资料
（二）原子光谱法与分子光谱法
分子光谱法：
涉及分子中电子能级、振动和转动能级变化
特点：带状光谱；给出分子结构信息。
方法举例： UV-Vis、IR MFS、MPS
（三）吸收光谱法与发射光谱法
吸收光谱法：
粒子吸收能量，由低能态或基态跃迁至较 高的能态（激发态），得到光谱
M + h M*
方法举例：
△E
光谱分析法概论
电磁辐射
电磁辐射是一种以电磁波的形式
在空间高速传播的粒子流。
电磁辐射具有波粒二象性
电磁辐射的波粒二象性
波动性：电磁辐射是单频率的正弦波
光的折射、干涉、衍射偏振等现象
c
1 c
用波长（λ）、频率（v）、波数（σ）描述
电磁辐射的波粒二象性
粒子性：电磁辐射是不连续的能量微粒—光子
电磁辐射照射物质时，发生能量转移，使物质内部有相应的能级跃迁
或大于入射光波长，如胶体。 （三）吸收光谱法与发射光谱法
光的折射、干涉、衍射偏振等现象 X射线荧光分析法、原子发射光谱分析法
X射线荧光分析法、原子发射光谱分析法
M+h
M*
X射线荧光分析法、原子发射光谱分析法
（二）原子光谱法与分子光谱法
无 将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带。
一、电磁辐射与物质的相互作用
Ø1、 入射电磁辐射能量与介质基态/激发 态 间的能量差不相等——物理性质发生改变
折射、反射、透射
干涉
衍射
一、电磁辐射与物质的相互作用
散射：光子与介质发生弹性碰撞改变方向
电磁辐射照射物质时，发生能量转移，使物质内部有相应的能级跃迁
丁达尔散射(Tyndall)：被照射试样粒子直径等于 波动性：电磁辐射是单频率的正弦波
光谱分析法概论课件
紫 外 可
红 外
分 子 荧
分 子 磷
核 磁 共
化 学 发
见 光光振光
原子光谱法
分子光谱法
光谱分析法
吸收光谱法
原 子 吸
紫 外 可
红 外
核 磁 共
收见 振
9
发射光谱法
原原分分 X 化
子 发
子 荧
子 荧
子 磷
射 线 荧
学 发
射光光光 光 光
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
荧光分光光度计
15
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分光光度计(spectrophotometer)基本组成
辐射源
单色器
样品池
讯号处 理及显 示器
检测器
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辐射源(source) 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
主要内容
1 电磁辐射及其与物质的相互作用
2
光学分析法分类
3
光谱分析仪器
4 光谱分析法的发展概况
1
光学分析法 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 (optical analysis)
连续光 源
线光源
紫外光源 可见光源 红外光源 金属蒸汽灯 空心阴极灯
激光*
发射光谱光 源
H2 灯 D2 灯 W灯 氙灯 Nernst 灯 硅碳棒 Hg 灯 Na 灯 空心阴极灯 高强度空心阴极 灯 红宝石激光器 He-Ne 激光器 Ar 离子激光器 直流电弧 交流电弧 火花
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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光谱分析法概论
-
• 2.1 光学分析法概述 • 2.2光与物质的相互作用 • 2.3各种光学分析法简介
-
• 以物质的光学性质为基础建立的分析方 法，称为光学分析法，简称光分析法。
• 光学分析法是基于电磁辐射与待测物质 相互作用后产生的辐射信号或发生的变 化来测定物质的性质、含量和结构的分 析方法。
-
B吸收带和 E吸收带也 叫苯环带
苯的紫外吸收光谱（乙醇中）
-
红外吸收光谱法
• 波段在近红外光区和微波光区之间，0.761000μm之间，复杂的带状光谱
• 利用分子中基团吸收红外光产生的振动-转 动吸收光谱进行化合物结构分析
-
乙基异丙基酮和甲基丁基酮的IR（指纹区差异） -
（二）光的发射
• 当受激物质（受光能、电能、热能或其他 外界能量所激发的物质）从高能态回到低 能态时，往往以光辐射的形式释放出多余 的能量
• 按发生本质：原子发射光谱、离子发射光 谱、分子发射光谱
-
原子发射光谱分析法
• 以火焰、电弧、等离子炬焰等作为光源， 使气态原子的电子受激发，跃迁到激发态 后，由激发态回到基态时，发射出特征光 谱，根据特征光谱中谱线位置和强度进行 定性和定量分析的方法。
• 可对70多种元素进行定性和定量分析 • 多种元素同时测定
-射线 <0.005 nm
>2.5×105
能级跃迁类型 光谱（光学）分析 方法
核能级
-射线发射光谱、 穆斯堡尔谱
X-射线
0.005～10 nm 2.5×105～1.2×102 内层电子能级 X-射线吸收、发射 光谱
远紫外 10～200 nm 1.2×102～6.2
外层电子能级 真空紫外吸收光谱
近紫外 可见光
•
A=KcL= -lgT
• 吸收光谱法定量分析的依据
P15：例2-2 P19：10
-
• 吸光度A和透光率T有什么关系？
T↑，溶液吸光度A↓；T ↓，溶液吸光度A↑。 即透光率T反映溶液对光吸收程度，通常用1/T反映吸光度。
T = 0.0 % ： 光全吸收 T = 100.0 % ：光全透过 T=100%，A=0
200～400 nm 6.2～3.1 400～800 nm 3.1～1.6
外层电子能级 紫外－可见（吸收、 发射）光谱、荧光
外层电子能级 光谱
红外
0.8～1000μm 1.6～1.2×103
微波
1～300mm
无线电波 >300mm
1.2×103～ 4.1×106
<4.1×10-6
分 子 振 动 - 转 红外吸收光谱、拉
-
（五）光的折射
• 当光从一种透明介质进入另一种透明介质时， 光速的前进方向发生改变的现象。
• 物质对光的折射率随着光频率（或波长）的 变化而改变——色散
• 利用色散现象可将不同波长的混合光分散开 来，成为许多波长范围较窄的单色光，这种 作用称为“分光”。-----获得单色光
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小结
• 什么是光分析法 • 光学分析法的主要过程 • 光与物质的相互作用
动能级
曼光谱
分子转动能级、微波吸收波谱、顺 电子自旋能级 磁共振波谱、电子
自旋共振波谱
核自旋能级 核磁共振波谱
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• 物质与光接触时，会产生相互作用，作用 的性质因光的波长（能量）及物质的性质 而异。
• 方式：吸收、发射、透射、散射、折射等
-
（一）光的吸收
• 光与物质接触时，如果所提供的辐射能恰 好满足该物质能级间跃迁所需能量，某些 频率的光被选择性吸收，使其强度减弱， 将产生吸收光谱。
• 灵敏度高、选择性好、用途广泛 • 仪器分析的重要分支，具有重要作用
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2.1光学分析法的主要过程
• 能源提供能量 • 能量与被测物质相互作用 • 产生被检测的信号 • 检测信号转换处理后产生数据或光谱图，
对数据图谱进行解读，确定分析物的结构 和组成
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• 发射光谱仪和吸收光谱仪有什么区别？ • 单色器的主要作用是什么？
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原子吸收光谱分析法
• 利用特殊光源发射出待测原子的特征谱线， 并将样品转变成气态原子后，测定气态原 子对共振线吸收的变化进行定量分析的方 法。
• 60多种金属元素 • 应用广泛的低含量元素测定方法
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光源作用 ：发射待测元素的特征谱线
• 空心阴极灯 • 结构
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紫外可见吸收光谱分析法
• 利用溶液中分子吸收紫外光和可见光产生跃 迁所记录到的吸收光谱图，进行化合物结构 的分析，根据最大吸收波长光的强度随溶液 浓度变化的线性关系进行定量分析的方法。
• 实质：光的能量转移到物质的原子或分子 中了。
• 根据吸光物质的状态不同，分为：原子吸 收、分子吸收
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光的吸收现象
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两个吸收峰410-470nm蓝紫光区 640-660nm红光区
叶绿素是绿 色？？
类胡萝卜素 是黄色？？
400-500nm
蓝紫光区
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• 用吸光度A表示物质对光的吸收程度。
• 光的吸收定律：在一定浓度范围内，物质的 吸光度A与吸光样品的浓度c及液层厚度L的 乘积成正比。（朗伯-比尔定律）
• 电磁波穿过物质时，可以与带有电荷和磁 矩的物质相互作用，并产生能量交换。
• 光谱分析就是建立在这种能量交换基础之 上的。
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叶绿素最强的 吸收区有两个：
640-660nm的红光 410-470nm的蓝紫光
类胡萝卜素的吸收带在蓝紫光区，不吸收红光等长波光
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波谱区域 波长范围（nm） 光子能量（eV）
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• 单色器是将光源辐射的复合光色散成单色光 的光学装置。一般由狭缝、色散元件及透镜 系统组成。
• 常用的色散元件：光栅、棱镜
• 复合光：包含多种频率成分的光 • 单色光：只包含一种频率成分的光 • 光的单色性 • 光谱线所包含的波长范围越窄，光的单色性
越好
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2.2光与物质的相互作用
• 光是一种电磁波，它是在空间传播的变化 的电磁场，是一种横波。- Nhomakorabea-
分子荧光光谱分析法
• 某些物质被紫外线照射激发后，回到基态 的过程中发射出比原激发光波长更长的荧 光，通过测量荧光强度进行定量分析的方 法。
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（三）光的散射
• 光通过不均匀介质时，一部分光沿着其他 方向传播的现象。
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（四）光的透射
• 光通过透明介质时，它的能量只是瞬间被 微粒所保留，当物质回到其原来的状态时， 又毫无保留地将光能重新按原方向发射出 来，该过程没有净能量变化，频率不变， 只是光的传播速度减慢。
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• 2.1 光学分析法概述 • 2.2光与物质的相互作用 • 2.3各种光学分析法简介
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• 以物质的光学性质为基础建立的分析方 法，称为光学分析法，简称光分析法。
• 光学分析法是基于电磁辐射与待测物质 相互作用后产生的辐射信号或发生的变 化来测定物质的性质、含量和结构的分 析方法。
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B吸收带和 E吸收带也 叫苯环带
苯的紫外吸收光谱（乙醇中）
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红外吸收光谱法
• 波段在近红外光区和微波光区之间，0.761000μm之间，复杂的带状光谱
• 利用分子中基团吸收红外光产生的振动-转 动吸收光谱进行化合物结构分析
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乙基异丙基酮和甲基丁基酮的IR（指纹区差异） -
（二）光的发射
• 当受激物质（受光能、电能、热能或其他 外界能量所激发的物质）从高能态回到低 能态时，往往以光辐射的形式释放出多余 的能量
• 按发生本质：原子发射光谱、离子发射光 谱、分子发射光谱
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原子发射光谱分析法
• 以火焰、电弧、等离子炬焰等作为光源， 使气态原子的电子受激发，跃迁到激发态 后，由激发态回到基态时，发射出特征光 谱，根据特征光谱中谱线位置和强度进行 定性和定量分析的方法。
• 可对70多种元素进行定性和定量分析 • 多种元素同时测定
-射线 <0.005 nm
>2.5×105
能级跃迁类型 光谱（光学）分析 方法
核能级
-射线发射光谱、 穆斯堡尔谱
X-射线
0.005～10 nm 2.5×105～1.2×102 内层电子能级 X-射线吸收、发射 光谱
远紫外 10～200 nm 1.2×102～6.2
外层电子能级 真空紫外吸收光谱
近紫外 可见光
•
A=KcL= -lgT
• 吸收光谱法定量分析的依据
P15：例2-2 P19：10
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• 吸光度A和透光率T有什么关系？
T↑，溶液吸光度A↓；T ↓，溶液吸光度A↑。 即透光率T反映溶液对光吸收程度，通常用1/T反映吸光度。
T = 0.0 % ： 光全吸收 T = 100.0 % ：光全透过 T=100%，A=0
200～400 nm 6.2～3.1 400～800 nm 3.1～1.6
外层电子能级 紫外－可见（吸收、 发射）光谱、荧光
外层电子能级 光谱
红外
0.8～1000μm 1.6～1.2×103
微波
1～300mm
无线电波 >300mm
1.2×103～ 4.1×106
<4.1×10-6
分 子 振 动 - 转 红外吸收光谱、拉
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（五）光的折射
• 当光从一种透明介质进入另一种透明介质时， 光速的前进方向发生改变的现象。
• 物质对光的折射率随着光频率（或波长）的 变化而改变——色散
• 利用色散现象可将不同波长的混合光分散开 来，成为许多波长范围较窄的单色光，这种 作用称为“分光”。-----获得单色光
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小结
• 什么是光分析法 • 光学分析法的主要过程 • 光与物质的相互作用
动能级
曼光谱
分子转动能级、微波吸收波谱、顺 电子自旋能级 磁共振波谱、电子
自旋共振波谱
核自旋能级 核磁共振波谱
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• 物质与光接触时，会产生相互作用，作用 的性质因光的波长（能量）及物质的性质 而异。
• 方式：吸收、发射、透射、散射、折射等
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（一）光的吸收
• 光与物质接触时，如果所提供的辐射能恰 好满足该物质能级间跃迁所需能量，某些 频率的光被选择性吸收，使其强度减弱， 将产生吸收光谱。
• 灵敏度高、选择性好、用途广泛 • 仪器分析的重要分支，具有重要作用
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2.1光学分析法的主要过程
• 能源提供能量 • 能量与被测物质相互作用 • 产生被检测的信号 • 检测信号转换处理后产生数据或光谱图，
对数据图谱进行解读，确定分析物的结构 和组成
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• 发射光谱仪和吸收光谱仪有什么区别？ • 单色器的主要作用是什么？
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原子吸收光谱分析法
• 利用特殊光源发射出待测原子的特征谱线， 并将样品转变成气态原子后，测定气态原 子对共振线吸收的变化进行定量分析的方 法。
• 60多种金属元素 • 应用广泛的低含量元素测定方法
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光源作用 ：发射待测元素的特征谱线
• 空心阴极灯 • 结构
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紫外可见吸收光谱分析法
• 利用溶液中分子吸收紫外光和可见光产生跃 迁所记录到的吸收光谱图，进行化合物结构 的分析，根据最大吸收波长光的强度随溶液 浓度变化的线性关系进行定量分析的方法。
• 实质：光的能量转移到物质的原子或分子 中了。
• 根据吸光物质的状态不同，分为：原子吸 收、分子吸收
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光的吸收现象
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两个吸收峰410-470nm蓝紫光区 640-660nm红光区
叶绿素是绿 色？？
类胡萝卜素 是黄色？？
400-500nm
蓝紫光区
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• 用吸光度A表示物质对光的吸收程度。
• 光的吸收定律：在一定浓度范围内，物质的 吸光度A与吸光样品的浓度c及液层厚度L的 乘积成正比。（朗伯-比尔定律）
• 电磁波穿过物质时，可以与带有电荷和磁 矩的物质相互作用，并产生能量交换。
• 光谱分析就是建立在这种能量交换基础之 上的。
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叶绿素最强的 吸收区有两个：
640-660nm的红光 410-470nm的蓝紫光
类胡萝卜素的吸收带在蓝紫光区，不吸收红光等长波光
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波谱区域 波长范围（nm） 光子能量（eV）
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• 单色器是将光源辐射的复合光色散成单色光 的光学装置。一般由狭缝、色散元件及透镜 系统组成。
• 常用的色散元件：光栅、棱镜
• 复合光：包含多种频率成分的光 • 单色光：只包含一种频率成分的光 • 光的单色性 • 光谱线所包含的波长范围越窄，光的单色性
越好
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2.2光与物质的相互作用
• 光是一种电磁波，它是在空间传播的变化 的电磁场，是一种横波。- Nhomakorabea-
分子荧光光谱分析法
• 某些物质被紫外线照射激发后，回到基态 的过程中发射出比原激发光波长更长的荧 光，通过测量荧光强度进行定量分析的方 法。
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（三）光的散射
• 光通过不均匀介质时，一部分光沿着其他 方向传播的现象。
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（四）光的透射
• 光通过透明介质时，它的能量只是瞬间被 微粒所保留，当物质回到其原来的状态时， 又毫无保留地将光能重新按原方向发射出 来，该过程没有净能量变化，频率不变， 只是光的传播速度减慢。