西南林大現(xiàn)代生化儀器分析課件01光譜分析基礎(chǔ)

1、光譜分析基礎(chǔ)電磁輻射高速通過空間傳播的光子流。 電磁輻射屬于微觀粒子，故電磁輻射具有波粒二象性，且符合普朗克量子理論。 波長愈短，光子的能量愈大。物質(zhì)內(nèi)部的運動，在外部可以用輻射或吸收能量的形式表現(xiàn)出來，當物質(zhì)內(nèi)的原子或分子的能級變化（E）與任一波長光子的能量相等時，則物質(zhì)可吸收或發(fā)射輻射輻射能。電磁波譜電磁輻射按波長順序排列稱為電磁波譜。 廣義講，各種電磁輻射都屬于光譜，通常按波長進行分類。波譜區(qū)名稱 波長范圍 躍遷能級類型射線 510-3-0.14nm 核能級射線 10-3-10nm 內(nèi)層電子能級遠紫外區(qū) 10-200nm 內(nèi)層電子能級近紫外區(qū) 200-400nm 原子、價電子可見區(qū) 40

2、0-760nm 原子、價電子近紅外區(qū) 50-1000m 分子振動能級波譜區(qū)名稱 波長范圍 躍遷能級類型中紅外區(qū) 2.5-50 m 分子振動能級遠紅外區(qū) 50-1000 m 分子振動能級微波區(qū) 0.1-100cm 電子自旋、核自旋射頻區(qū) 1-1000m 電子自旋、核自旋原子光譜由于原子核外電子在不同能級間躍遷而產(chǎn)生的光譜稱為原子光譜。它們有表現(xiàn)形式為線光譜。原子光譜原子發(fā)射光譜原子吸收光譜原子熒光光譜分子光譜在輻射能的作用下，分子內(nèi)能級間的躍遷產(chǎn)生的光譜稱為分子光譜。其表現(xiàn)形式為帶光譜。分子光譜紅外光譜可見和紫外吸收光譜分子熒光光譜拉曼散射光譜發(fā)射光譜物質(zhì)的原子、離子或分子得到能量，使其由低能態(tài)

3、或基態(tài)激發(fā)到高能態(tài)，當其躍遷回到較低能態(tài)或基態(tài)時產(chǎn)生的光譜稱為發(fā)射光譜。吸收光譜當電磁輻射通過氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)（透明）物質(zhì)時，物質(zhì)的原子、離子或分子將吸收與其內(nèi)能變化相對應(yīng)的能量，由基態(tài)或低能態(tài)激發(fā)到較高的能態(tài)。這種基于物質(zhì)對輻射能的選擇性吸收而得到的原子或分子光譜稱為吸收光譜。熒光光譜某些物質(zhì)的分子或原子在輻射能作用下躍遷至激發(fā)態(tài)，在返回基態(tài)的過程中，先以無輻射躍遷的形式釋放出部分能量，回到第一激發(fā)態(tài)，然后再以輻射躍遷回到基態(tài)，由此產(chǎn)生的光譜稱為熒光光譜。熒光光譜實質(zhì)上是一種發(fā)射光譜。光譜分析方法及其主要用途方法名稱紫外可見分光光度法原子吸收分光光度法紅外光譜法原子發(fā)射光譜法原子熒光法X射線熒光光譜法分子熒光光譜法光電子能譜法輻射能作用物質(zhì)分子、外層價電子氣態(tài)原子外層電子分子振動或轉(zhuǎn)動氣態(tài)原子外層電子氣態(tài)原子外層電子原子內(nèi)層電子分子原子或分子主要用途單元素或分子定量單元素定量結(jié)構(gòu)分析