分析化学 光谱概论精.ppt

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1、分析化学 光谱概论第1页，本讲稿共10页 光谱分析法是光学分析法的一种。光谱分析法是光学分析法的一种。根据物质发射的电磁辐射或电磁辐射与根据物质发射的电磁辐射或电磁辐射与物质的相互作用而建立起来的一类仪器分物质的相互作用而建立起来的一类仪器分析方法。析方法。光学分析法光学分析法第2页，本讲稿共10页 光学分析法三个主要过程光学分析法三个主要过程 a.能源提供能量（光源）能源提供能量（光源）b.能量与被测物质相互作用能量与被测物质相互作用c.产生被检测讯号产生被检测讯号第3页，本讲稿共10页9.2.1 电磁辐射和电磁波谱电磁辐射和电磁波谱1.1.光光是是一一种种电电磁磁辐辐射射（电电磁磁波波），

2、是是一一种种以以巨巨大大速速度度通通过过空空间间而而不不需需要要任任何何物物质质作作为为传传播播媒媒介介的的光（量）子流。光（量）子流。2.电磁辐射的性质：具有波、粒二象性电磁辐射的性质：具有波、粒二象性波动性波动性 c 真空中光速真空中光速 2.99792458108m/s 波长，单位：波长，单位：nm 1m=10-6m,1nm=10-9m,1=10-10m 频率，单位：频率，单位：Hz 波数，单位：波数，单位：第4页，本讲稿共10页微粒性微粒性光子具有能量。光子具有能量。h h普朗克普朗克(Planck)(Planck)常数常数 6.626106.62610-34-34JsJs 频率频率E

3、 E光量子具有的能量光量子具有的能量 单位：单位：J(J(焦耳焦耳)，eV(eV(电子伏特电子伏特)1eV=1.60210 1eV=1.6021019 19 J J第5页，本讲稿共10页 高能辐射区高能辐射区 射线射线 能量最高，来源于核能级跃迁能量最高，来源于核能级跃迁 射线射线 来自内层电子能级的跃迁来自内层电子能级的跃迁 光学光谱区光学光谱区 紫外光紫外光 来自原子和分子外层电子能级的跃迁来自原子和分子外层电子能级的跃迁 可见光可见光 红外光红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁来自分子振动和转动能级的跃迁 波谱区波谱区 微波微波 来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁来自分子转动能级及电子自

4、旋能级跃迁 无线电波无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁来自原子核自旋能级的跃迁波长波长波长波长长长长长射线射线 X 射线射线紫外光紫外光可见光可见光红外光红外光微波微波无线电波无线电波3.电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称。第6页，本讲稿共10页9.2.2 电磁辐射与物质的相互作用电磁辐射与物质的相互作用1.1.涉及物质内能的变化涉及物质内能的变化2.不涉及物质内能的变化不涉及物质内能的变化透射、折射、散射、衍射、旋光透射、折射、散射、衍射、旋光吸收：紫外可见、原子吸收、红外、核磁共振吸收：紫外可见、原子吸收、红外、核磁共振发射：荧光发射：荧光第7页，本讲

5、稿共10页9.3 光谱分析法光谱分析法光谱：当物质与辐射能相互作用时，物质内部发生能光谱：当物质与辐射能相互作用时，物质内部发生能级跃迁，记录由能级跃迁所产生的辐射能强度随波长级跃迁，记录由能级跃迁所产生的辐射能强度随波长（或相应单位）的变化，所得的谱图（或相应单位）的变化，所得的谱图光谱分析法：利用物质的光谱分析法：利用物质的光谱进行定性、定量和结光谱进行定性、定量和结构分析的方法。构分析的方法。第8页，本讲稿共10页 例：荧光分析法例：荧光分析法例：荧光分析法例：荧光分析法 例：紫外可见、例：紫外可见、例：紫外可见、例：紫外可见、原子吸收、原子吸收、原子吸收、原子吸收、红外、核磁共振红外、核磁共振红外、核磁共振红外、核磁共振（1）吸收光谱）吸收光谱（2）发射光谱）发射光谱9.3.2 光谱分析法的类型与作用机理光谱分析法的类型与作用机理（3）质谱法）质谱法第9页，本讲稿共10页9.5 光学分析仪器的基本组成光学分析仪器的基本组成主要特点：五个单元组成主要特点：五个单元组成单色器单色器单色器单色器光源光源光源光源单色器单色器单色器单色器样品池样品池样品池样品池记录装置记录装置记录装置记录装置检测器检测器检测器检测器单色光：单一波长的光单色光：单一波长的光复合光：不同波长单色光组复合光：不同波长单色光组成的光成的光第10页，本讲稿共10页