物质对光的选择性吸收.ppt

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1、光的电磁波性质射线x射线紫外光红外光微波无线电波10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm可 见 光一、光的基本性质11-1 物质对光的选择性吸收光的波粒二象性波动性粒子性 E光的折射光的衍射光的偏振光的干涉光电效应E：光子的能量（J,焦耳）：光子的频率（Hz,赫兹）：光子的波长（nm）c：光速（2.9979X1010cm.s-1）h：plank常数（6.625610-34 J.s ）单色光、复合光、光的互补单色光复合光光的互补单一波长的光由不同波长的光组合而成的光若两种不同颜色的单色光按一定的强度比例混合得到白光，那么就称这两种

2、单色光为互补色光，这种现象称为光的互补。蓝黄紫红绿紫黄绿绿蓝橙红蓝绿二、物质对光的选择性吸收物质的颜色与光的关系完全吸收完全透过吸收黄色光光谱示意表观现象示意复合光物质对光的吸收与电子跃迁物质对光的吸收与电子跃迁物质对光的吸收满足条件物质对光的吸收满足条件S2S1S0S3E2E0E1E3h 物质对光的选择吸收 物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不同，这就构成了物质对光的选择吸收基础。例：A物质B 物质同理，得：1 ev=1.6?10-19 J.11-2 光的吸收定律一、透光度一、透光度 Transmittance透光度定义：T 取值为0.0%100.0%全部吸收T=0.0%全部透射T=10

3、0.0%入射光 I0透射光 It结论：结论：溶液的透光度越大，表示它对光的吸收越小；溶液的透光度越大，表示它对光的吸收越小；相反，透光度越小，表示它对光的吸收越大。相反，透光度越小，表示它对光的吸收越大。二、吸光度二、吸光度 A吸光度定义：入射光 I0透射光 It实践证明，实践证明，溶液吸光度，与溶液吸光度，与溶液浓度溶液浓度、液层厚度液层厚度及及入入射光波长射光波长等因素有关。等因素有关。吸光度与透光度的关系三、吸收曲线三、吸收曲线 吸收曲线与最大吸收波长 max 用不同波长的单色光照射，测吸光度A值。吸收曲线的讨论：同一种物质对不同波长光的吸光度同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最

4、大处对应的波长称为不同。吸光度最大处对应的波长称为最最大吸收波长大吸收波长maxmax不同浓度的不同浓度的同一同一种物质，其吸收曲种物质，其吸收曲线形状线形状相似相似maxmax不变。而对于不变。而对于不同不同物质，物质，它们的吸收曲线形状和它们的吸收曲线形状和maxmax则则不同。不同。吸收曲线吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质可以提供物质的结构信息，并作为物质定性定性分析的分析的依据之一。依据之一。不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A A 有差异，在有差异，在maxmax处吸光度处吸光度A A 的差异最大。的差异最大。浓度越大，吸

5、浓度越大，吸光度也越大光度也越大。此特性可作作为物质。此特性可作作为物质定量定量分析的依据。分析的依据。在在maxmax处吸光度随浓度变化的处吸光度随浓度变化的幅度幅度最最大大，所以测定，所以测定最最灵敏灵敏。吸收曲线是。吸收曲线是定量定量分析中选择入射分析中选择入射光光波长波长的重要的重要依据依据。四、朗伯四、朗伯比耳定律比耳定律 布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系。Ab 1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系。A c 二者的结合称为朗伯比耳定律。朗伯朗伯-比耳定律数学表达式比

6、耳定律数学表达式 A b c 式中A：吸光度；描述溶液对光的吸收程度；b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位；c：溶液的摩尔浓度，单位molL；：摩尔吸光系数，单位：摩尔吸光系数，单位LmolLmolcmcm；与所用入射光的波长及物质的本性有关。与所用入射光的波长及物质的本性有关。或:Aa b c c：溶液的浓度，单位gL a：吸光系数，单位Lgcm a与与的关系为：的关系为：a=/M（M为待测物质的摩尔质量）AC增大例：某有色溶液在2.00cm吸收池中，测得T=50%，若改用1cm的吸收池，其T和A各为多少？解：先求有色溶液在2.00cm吸收池中吸光度A，A=-lgT=-lg50%=0.

7、30由于吸光度与液层厚度成正比，可求得厚度为1cm时吸光度，b=1cm,A=0.30/2.001.00=0.15 T=10-0.15=71%定性分析与定量分析的基础定性分析基础定量分析基础物质对光的选择吸收ABA在一定的实验条件下，物质对光的吸收与物质的浓度成正比。AC增大11-11-3 3 吸光光度法的仪器吸光光度法的仪器紫外-可见分光光度计组件光源单色器样品池检测器信号输出氢灯，氘灯，185 350 nm；卤钨灯，250 2000 nm.基本要求：光源强，能量分布均匀，稳定作用：将复合光色散成单色光棱镜光栅玻璃，350 2500 nm,石英，185 4500 nm平面透射光栅，反射光栅玻璃

8、，光学玻璃，石英作用：将光信号转换为电信号，并放大光电管，光电倍增管，光电二极管，光导摄像管（多道分析器）表头、记录仪、屏幕、数字显示仪器实物仪器实物分光光度计（紫外-可见分光光度计）UV-vis0.575I0参比样品入射光 I0透射光 It请注意与定义比较未考虑吸收池和溶剂对光的作用单波长单光束分光光度计0.575光源单色器吸收池检测器显示参比液的选择参比液的选择原则：扣除非待测组分的吸收以显色反应为例进行讨论M +R =M-R 试液 显色剂 溶剂 吸光物质 参比液组成无吸收无吸收光学透明溶剂基质吸收无吸收吸收不加显色剂的试液无吸收吸收吸收显色剂基质吸收吸收吸收吸收显色剂+试液+待测组分的掩蔽剂若欲测 M-R 的吸收A（样）=A（待测吸光物质）+A（干扰）+A（池）A（参比）=A（干扰）+A（池）一、单组分的测定一、单组分的测定 1.A-C 标准曲线法11-4 吸光光度法的应用A2.标准比较法应用于待测试样浓度与标准溶液浓度相近的情况。二、多组分的同时测定二、多组分的同时测定 若各组分的吸收曲线互不重叠，则可在各自最大吸收波长处分别进行测定。这本质上与单组分测定没有区别。若各组分的吸收曲线互有重叠，则可根据吸光度的加合性吸光度的加合性求解联立方程组得出各组分的含量。A1=a1bca b1bcb A2=a2bca b2bcb 本章作业p273的5，6，9，11共四大题。