現(xiàn)代分析技術(shù)光分析法導(dǎo)論課件

主要參考文獻(xiàn)：[1]孫漢文編著.原子光譜分析，高等教育出版社，北京：2004.5[2]趙瑤興、孫祥玉編著.有機(jī)分子結(jié)構(gòu)光譜鑒定，科學(xué)出版社，北京：2003.3[3]常建華、董綺功編著.波譜原理及解析，科學(xué)出版社，2005.9[4]張華主編，彭勤紀(jì)、李亞明，張蓉副主編.現(xiàn)代有機(jī)波譜分析，化工出版社，2005.8[5]武漢大學(xué)化學(xué)系編.儀器分析，高等教育出版社，2005.2[6]吳守國(guó)、袁倬斌編著.電分析化學(xué)原理，中國(guó)科技大學(xué)出版社，合肥：2006.4[7]劉國(guó)詮、余兆樓編著.色譜柱技術(shù)，化學(xué)工業(yè)出版社，北京：2001.7[8]丁訓(xùn)民,楊新菊,王迅，表面物理與表面分析，復(fù)旦大學(xué)出版社2004[9]黃惠忠，論表面分析及其在材料研究中的應(yīng)用，科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社2002[10]約瑟夫·王著，朱永春、張玲譯，分析電化學(xué)，化學(xué)工業(yè)出版社，2009.1

主要參考文獻(xiàn)：[1]孫漢文編著.原子光譜分析，高等教育1第一章緒論1.4儀器分析方法的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)一、精密度二、準(zhǔn)確度三、選擇性四、標(biāo)準(zhǔn)曲線五、靈敏度六、檢出限最主要技術(shù)指標(biāo)第一章緒論1.4儀器分析方法的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)一、精密度二、2一、精密度在相同條件下用同一方法對(duì)同一試樣進(jìn)行的多次平行測(cè)定結(jié)果之間的符合程度。再現(xiàn)性：不同人員在不同實(shí)驗(yàn)室測(cè)定結(jié)果的精密度。重復(fù)性：同一人員在相同條件下測(cè)定結(jié)果的精密度。精密度是測(cè)量中隨機(jī)誤差的量度。一、精密度在相同條件下用同一方法對(duì)同一試樣進(jìn)行的多次3二、準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度是測(cè)量系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合量度。多次測(cè)定的平均值與真實(shí)值（或標(biāo)準(zhǔn)值）相符合的程度。一種分析方法，具有較好的精密度而且消除了系統(tǒng)誤差后，才會(huì)有較高的準(zhǔn)確度。二、準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度是測(cè)量系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合量度。多次測(cè)定4三、選擇性分析方法不受試樣中基體共存物質(zhì)干擾的程度。選擇性越好，干擾越少。三、選擇性分析方法不受試樣中基體共存物質(zhì)干擾的程度。5四、標(biāo)準(zhǔn)曲線1.線性范圍待測(cè)物質(zhì)的濃度或含量與儀器響應(yīng)（測(cè)定）信號(hào)的關(guān)系曲線。2.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制MicrosoftExcel四、標(biāo)準(zhǔn)曲線1.線性范圍待測(cè)物質(zhì)的濃度或含量與儀器響應(yīng)（6五、靈敏度待測(cè)組分單位濃度(或質(zhì)量)的變化所引起測(cè)定信號(hào)值的變化程度。即，標(biāo)準(zhǔn)曲線在線性范圍內(nèi)的斜率。五、靈敏度待測(cè)組分單位濃度(或質(zhì)量)的變化所引起測(cè)定7六、檢出限（與測(cè)定下限不同）某一分析方法在給定的置信度能夠被儀器檢出待測(cè)物質(zhì)的最低量。濃度、質(zhì)量或量相對(duì)檢出限絕對(duì)檢出限六、檢出限（與測(cè)定下限不同）某一分析方法在給定的置信度能夠被8檢出限是靈敏度和精密度的綜合指標(biāo)。靈敏度和精密度越高，檢出限越低?？瞻仔盘?hào)平均值空白信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)偏差檢出限檢出限是靈敏度和精密度的綜合指標(biāo)。靈敏度和精密度越高，檢出限9估計(jì)值與總體參數(shù)在一定允許的誤差范圍以?xún)?nèi)，其相應(yīng)的概率有多大，這個(gè)相應(yīng)的概率稱(chēng)作置信度。估計(jì)值與總體參數(shù)在一定允許的誤差范圍以?xún)?nèi)，其相應(yīng)的概率有10現(xiàn)代分析技術(shù)光分析法導(dǎo)論課件11第2章光分析法導(dǎo)論第2章光分析法導(dǎo)論122.1概述光分析法基于檢測(cè)“能量與待測(cè)物質(zhì)作用后”產(chǎn)生的光輻射信號(hào)或所引起的變化的分析方法。三個(gè)基本組成部分信號(hào)發(fā)生器：提供能量并與待測(cè)物質(zhì)相互作用色散系統(tǒng)（光譜法）信號(hào)檢測(cè)與處理系統(tǒng)。2.1概述光分析法基于檢測(cè)“能量與待測(cè)物質(zhì)13光分析儀器及光分析法的發(fā)展（1）檢測(cè)的選擇性和靈敏性（3）應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大（2）檢測(cè)信息量豐富，多組分同時(shí)檢測(cè)激光誘導(dǎo)熒光光譜：可以檢測(cè)單個(gè)分子。電荷耦合陣列檢測(cè)器、光電二極管陣列檢測(cè)器優(yōu)越性：定性、定量、定結(jié)構(gòu)、表面分析、幾何模型確定。生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、食品、化工、環(huán)境、商檢、空間探索等領(lǐng)域。光分析儀器及光分析法的發(fā)展（1）檢測(cè)的選擇性和靈敏性（3）應(yīng)142.2光的性質(zhì)及其與物質(zhì)的相互作用一、光與電磁輻射波動(dòng)性波粒二象性粒子性波長(zhǎng)λ（或波數(shù)σ）與頻率ν光量子（光子）的能量E光是一種電磁輻射，具有波粒二象性。2.2光的性質(zhì)及其與物質(zhì)的相互作用一、光與電磁輻射波動(dòng)性15能譜波譜光學(xué)光譜能譜波譜光學(xué)光譜16能譜波譜γ射線和X射線。波長(zhǎng)>1mm、能量小于10-3eV，波動(dòng)性比較明顯。微波和無(wú)線電波波長(zhǎng)很短（<10nm）、能量大于102eV，粒子性比較明顯?！安ㄗV分析法”“能譜分析法”能譜波譜γ射線和X射線。波長(zhǎng)>1mm、能量小于1017波長(zhǎng)和能量介于能譜和波譜之間，可借助光學(xué)儀器獲得。光學(xué)光譜“光譜分析法”真空紫外、近紫外、可見(jiàn)光、近紅外、遠(yuǎn)紅外。波長(zhǎng)和能量介于能譜和波譜之間，可借助光學(xué)儀器獲得。光學(xué)光譜“18單色光復(fù)合光包含多種頻率成分的光。單色光的單色性用光譜線的寬度（或半寬度）來(lái)表示。只包含一種頻率成分的光。單色光復(fù)合光包含多種頻率成分的光。單色光的單色性用光譜線的寬19二、光與物質(zhì)的相互作用（1）光的吸收（2）光的發(fā)射（3）光的透射（4）光的散射（5）光的折射（6）光的干涉（7）光的衍射（8）光的偏振二、光與物質(zhì)的相互作用（1）光的吸收（2）光的發(fā)射（3）光的20透射率為透射光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度之比吸光度為物質(zhì)對(duì)光的吸收程度光的吸收光與物質(zhì)接觸時(shí)，某些頻率的光被選擇性吸收并使其強(qiáng)度減弱。光可分為分子吸收和原子吸收。透射率為透射光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度之比吸光度為物質(zhì)對(duì)光的吸收程度21光的吸收定律（朗伯－比爾定律）在一定濃度范圍內(nèi)，物質(zhì)的吸光度A與吸光樣品的濃度c及厚度L的乘積成正比。吸收光譜法定量分析的基礎(chǔ)與依據(jù)。光的吸收定律（朗伯－比爾定律）在一定濃度范圍內(nèi)，22當(dāng)受激物質(zhì)從高能態(tài)回到低能態(tài)時(shí)，以光輻射的形式釋放出多余的能量。光的發(fā)射原子發(fā)射、分子發(fā)射以及X射線等。熱能、電能或其他外界能量當(dāng)受激物質(zhì)從高能態(tài)回到低能態(tài)時(shí)，以光輻射的形式23光的透射光通過(guò)透明介質(zhì)時(shí)，光的頻率沒(méi)有變化，只是傳播速度減慢。僅引起微粒的價(jià)電子相對(duì)于原子核的振動(dòng)，光能只是瞬間地被保留而無(wú)損失）光的透射光通過(guò)透明介質(zhì)時(shí)，光的頻率沒(méi)有變化，只是傳播速度減慢24光的散射光通過(guò)不均勻介質(zhì)時(shí)，一部分光改變了前進(jìn)方向，且方向的改變?cè)诤暧^上具有不確定性。一般可分為丁鐸爾（Tyndall）散射和分子散射兩類(lèi)。

丁鐸爾散射：被照射粒子的直徑等于或大于入射光的波長(zhǎng)時(shí)所發(fā)生的散射，其特點(diǎn)是光的波長(zhǎng)不發(fā)生改變。分子散射：當(dāng)被照射試樣粒子的直徑小于入射光波長(zhǎng)（通常為分子）時(shí)所發(fā)生的散射。當(dāng)光子與分子發(fā)生彈性碰撞時(shí)，所發(fā)生的散射為瑞利散射；當(dāng)光子與分子發(fā)生非彈性碰撞時(shí)，所發(fā)生的散射為拉曼（Raman）散射。光的散射光通過(guò)不均勻介質(zhì)時(shí)，一部分光改變了前25光的折射光從一種透明介質(zhì)進(jìn)入另一種透明介質(zhì)時(shí)，光束前進(jìn)方向發(fā)生改變。由光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同而引起的。光的折射光從一種透明介質(zhì)進(jìn)入另一種透明介質(zhì)時(shí)26色散物質(zhì)對(duì)光的折射率隨光頻率的變化而變化。不同波長(zhǎng)的光在棱鏡中的色散光譜分析中廣泛利用色散現(xiàn)象來(lái)獲得單色光。色散物質(zhì)對(duì)光的折射率隨光頻率的變化而變化。不27光的干涉當(dāng)頻率、振動(dòng)（方向）、周相相同（或周相差保持恒定）的光源所發(fā)射的相干光波互相疊加時(shí)，產(chǎn)生明暗相間的條紋。光的干涉當(dāng)頻率、振動(dòng)（方向）、周相相同（或周相差28當(dāng)光程差δ等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)：δ=±Kλ（K=0,1,2,…），兩束光波將相互加強(qiáng)到最大程度，在焦點(diǎn)上形成明條紋。當(dāng)δ等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)：δ=±(2K+1)·λ/2(K=0,1,2,…)，兩束光波將相互減弱到最大程度，在焦點(diǎn)上減弱形成暗條紋。當(dāng)光程差δ等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)：δ=±Kλ（K=29光的衍射光波繞過(guò)障礙物而彎曲向后傳播。衍射現(xiàn)象是干涉的結(jié)果。光的衍射光波繞過(guò)障礙物而彎曲向后傳播。衍射現(xiàn)象是干涉的結(jié)果。30光的偏振天然光通過(guò)某些物質(zhì)時(shí)，變?yōu)橹辉谝粋€(gè)固定方向有振動(dòng)的光，即平面偏振光。平面偏振光可視為由周期、振幅都相同，而旋轉(zhuǎn)方向相反的左、右圓偏振光疊加而成。光的偏振天然光通過(guò)某些物質(zhì)時(shí)，變?yōu)橹辉?1在整個(gè)傳播過(guò)程中，左、右圓偏振光的振幅和速率相同，疊加而成的平面偏振光的振動(dòng)方向始終不變。在整個(gè)傳播過(guò)程中，左、右圓偏振光的振幅和速率相同，32旋光色散旋光產(chǎn)生的原因是入射光左、右圓偏振成分在介質(zhì)中折射率不同，α與λ的函數(shù)關(guān)系為旋光色散。平面偏振光通過(guò)具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)介質(zhì)時(shí)，左、右圓偏振光在介質(zhì)中的傳播速率和折射率相同，入射光的振動(dòng)方向不變，此介質(zhì)為非旋光性物質(zhì)。平面偏振光通過(guò)具有不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)介質(zhì)（晶體或手性化合物溶液）時(shí)，平面圓偏振光在介質(zhì)中的振動(dòng)方向發(fā)生改變，此介質(zhì)為旋光物質(zhì)，振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的角度（α）為旋光度。旋光色散旋光產(chǎn)生的原因是入射光左、右圓偏振成分在33旋光色散曲線（旋光光譜）同一種物質(zhì)在不同波長(zhǎng)（λ）下的旋光度（α），即α-λ曲線?？祁D效應(yīng)曲線如果化合物中存在不對(duì)稱(chēng)發(fā)色團(tuán)，則在其吸收帶附近形成有峰和谷的旋光色散譜線，即為科頓效應(yīng)曲線。旋光色散曲線（旋光光譜）同一種物質(zhì)在不同波長(zhǎng)（λ34當(dāng)旋光活性物質(zhì)對(duì)左、右圓偏振光的吸收能力不同時(shí)，左、右圓偏振光的速率和振幅都不相同，此時(shí)由兩者疊加產(chǎn)生橢圓偏振光，這種現(xiàn)象為圓二色性。圓二色性當(dāng)旋光活性物質(zhì)對(duì)左、右圓偏振光的吸收能力不同時(shí)，35光分析法2.3光分析法的分類(lèi)光譜法非光譜法產(chǎn)生物質(zhì)：原子光譜、分子光譜和固體光譜光譜形式：發(fā)射光譜、吸收光譜和散射光譜光譜形狀：線光譜、帶光譜和連續(xù)光譜折射法、干涉法、衍射法、旋光法和圓二色性法等光分析法2.3光分析法的分類(lèi)光譜法非光譜法產(chǎn)生物質(zhì)：原36一、光譜法能源與物質(zhì)相互作用；引起原子、分子內(nèi)部量子化能級(jí)之間躍遷；產(chǎn)生光吸收、發(fā)射、散射等；檢測(cè)波長(zhǎng)與強(qiáng)度的變化。一、光譜法能源與物質(zhì)相互作用；371.光譜產(chǎn)生的原理分子總能量＝零點(diǎn)能＋平動(dòng)能＋轉(zhuǎn)動(dòng)能＋振動(dòng)能＋電子能物質(zhì)組成微粒的運(yùn)動(dòng)分子整體的平動(dòng)，分子圍繞其質(zhì)量中心的轉(zhuǎn)動(dòng)，分子中原子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（振動(dòng)），分子中的電子相對(duì)原子核的運(yùn)動(dòng)。E總＝E0+E平+E轉(zhuǎn)

+E振

+E電

分子運(yùn)動(dòng)對(duì)其無(wú)影響連續(xù)變化，不產(chǎn)生光譜與光譜有關(guān)1.光譜產(chǎn)生的原理分子總能量＝零點(diǎn)能＋平動(dòng)能＋轉(zhuǎn)動(dòng)能＋振38吸收或發(fā)射光子的能量（量子化）：E光＝△E轉(zhuǎn)+△E振+△E電物質(zhì)粒子產(chǎn)生能級(jí)躍遷時(shí)，只能吸收或發(fā)射與粒子運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的特定頻率（或波長(zhǎng)）的光能，形成相應(yīng)的特征光譜。吸收或發(fā)射光子的能量（量子化）：E光＝△E轉(zhuǎn)+△E振+39分子能級(jí)包括電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。每個(gè)電子能級(jí)上疊加了許多振動(dòng)能級(jí)，每個(gè)振動(dòng)能級(jí)疊加了許多轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。

電子能量為1~20eV，電子光譜在可見(jiàn)光或紫外光波段。分子轉(zhuǎn)動(dòng)能量<0.05eV，相當(dāng)于遠(yuǎn)紅外光的能量，轉(zhuǎn)動(dòng)光譜在遠(yuǎn)紅外波段。分子振動(dòng)能量為0.05~1eV，振動(dòng)光譜位于中紅外波段。分子能級(jí)包括電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。每個(gè)電子能級(jí)上40（1）原子光譜、分子光譜和固體光譜原子光譜稀薄氣體原子之間的相互作用力較小，無(wú)振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。氣態(tài)原子能級(jí)躍遷，發(fā)射或吸收一定頻率，線狀光譜（圖）。（1）原子光譜、分子光譜和固體光譜原子光譜稀薄氣體原子之間41（1）原子光譜、分子光譜和固體光譜分子光譜氣態(tài)或溶液中的分子能級(jí)躍遷，發(fā)射或吸收一定頻率，帶狀光譜（圖）。（1）原子光譜、分子光譜和固體光譜分子光譜氣態(tài)或溶液中的分42（1）原子光譜、分子光譜和固體光譜固體光譜熾熱的固體物質(zhì)及復(fù)雜分子受激后，連續(xù)光譜（圖）。（1）原子光譜、分子光譜和固體光譜固體光譜熾熱的固體物質(zhì)及43（2）吸收光譜、發(fā)射光譜和散射光譜吸收光譜物質(zhì)受光輻射，分子、原子、強(qiáng)磁場(chǎng)中的自旋原子核，吸收特定的光子，由低能態(tài)（多為基態(tài)）躍遷到高能態(tài)（激發(fā)態(tài)）。特征可分為分子吸收光譜（紫外－可見(jiàn)吸收光譜、紅外吸收光譜）、原子吸收光譜及核磁共振波譜。在連續(xù)的亮背景上有暗線或暗區(qū)。（2）吸收光譜、發(fā)射光譜和散射光譜吸收光譜物質(zhì)受光輻射，分44吸收光能的分子或原子處于高能態(tài)，回到基態(tài)或較低能態(tài)重新以光輻射形式釋放出所吸收的能量。發(fā)射光譜特征可分為原子（離子）發(fā)射光譜、分子發(fā)射光譜和X射線發(fā)射光譜。在暗背景上有明亮的譜線或譜區(qū)。吸收光能的分子或原子處于高能態(tài)，回到基態(tài)或較低能態(tài)重新以光輻45散射光譜（瑞利散射和拉曼散射）瑞利散射物質(zhì)受光輻射，發(fā)生彈性碰撞，散射光與入射光波長(zhǎng)相同。散射光譜（瑞利散射和拉曼散射）瑞利散射物質(zhì)受光輻射，發(fā)生彈性46散射光譜（瑞利散射和拉曼散射）拉曼散射物質(zhì)受光輻射，發(fā)生非彈性碰撞，有能量損失，散射光波長(zhǎng)較入射光長(zhǎng)。散射光譜（瑞利散射和拉曼散射）拉曼散射物質(zhì)受光輻射47基于原子、分子外層電子躍遷的光譜法原子吸收光譜法基于基態(tài)原子外層電子對(duì)其共振發(fā)射的吸收的定量分析方法，是應(yīng)用廣泛的低含量元素的定量測(cè)定方法，能測(cè)定60多種金屬元素，檢出限達(dá)ng/mL。原子發(fā)射光譜法基于受激原子或離子外層電子發(fā)射特征光學(xué)光譜而回到較低能級(jí)的定量和定性分析方法，是多元素同時(shí)測(cè)定的有效方法，能測(cè)定約70種元素，檢出限達(dá)ng/mL。基于原子、分子外層電子躍遷的光譜法原子吸收光譜法基于48原子熒光光譜法氣態(tài)自由原子吸收特征波長(zhǎng)的輻射后，原子外層電子從基態(tài)或低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，約10-8s后，又躍遷至基態(tài)或低能態(tài)，同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)波長(zhǎng)相同或不同的輻射，即為原子熒光。原子熒光光譜法較原子吸收更靈敏，但應(yīng)用對(duì)象要窄。紫外-可見(jiàn)吸收光譜法利用分子吸收紫外-可見(jiàn)光，產(chǎn)生分子外層電子能級(jí)躍遷所形成的吸收光譜。測(cè)定對(duì)象通常是具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物。UV253.7原子熒光光譜法氣態(tài)自由原子吸收特征波長(zhǎng)的輻射后，原子49分子熒光光譜法和分子磷光光譜法第二激發(fā)單重態(tài)第一激發(fā)單重態(tài)第一激發(fā)三重態(tài)分子熒光光譜法和分子磷光光譜法第二激發(fā)單重態(tài)第一激發(fā)單重態(tài)第50分子熒光光譜法和分子磷光光譜法當(dāng)分子吸收電磁輻射后激發(fā)至激發(fā)單重態(tài)，并通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)移和振動(dòng)弛豫等非輻射弛豫釋放部分能量而到達(dá)第一激發(fā)單重態(tài)的最低能層，然后通過(guò)發(fā)光的形式躍遷返回到基態(tài)，所發(fā)射的光為分子熒光。當(dāng)分子吸收電磁輻射后激發(fā)至激發(fā)單重態(tài)，并通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)移、振動(dòng)弛豫和系間竄越等非輻射弛豫釋放部分能量而到達(dá)第一激發(fā)三重態(tài)的最低能層，然后通過(guò)發(fā)光的形式躍遷返回到基態(tài)，所發(fā)射的光為分子磷光。分子熒光光譜法和分子磷光光譜法常用于物質(zhì)的高靈敏定量分析，其應(yīng)用對(duì)象范圍較紫外-可見(jiàn)吸收光譜法窄，分子磷光光譜法應(yīng)用范圍較分子熒光光譜法窄。分子熒光光譜法和分子磷光光譜法當(dāng)分子吸收電磁輻射后激51現(xiàn)代分析技術(shù)光分析法導(dǎo)論課件52化學(xué)發(fā)光分析法通過(guò)化學(xué)反應(yīng)提供激發(fā)能，使該化學(xué)反應(yīng)的一種反應(yīng)產(chǎn)物的分子被激發(fā)，形成激發(fā)態(tài)分子，激發(fā)態(tài)分子躍遷回到基態(tài)時(shí)，通過(guò)發(fā)光的形式釋放能量?；瘜W(xué)發(fā)光分析法的應(yīng)用對(duì)象范圍較紫外-可見(jiàn)吸收光譜和熒光光譜法都要窄?；瘜W(xué)發(fā)光分析法通過(guò)化學(xué)反應(yīng)提供激發(fā)能，使該化學(xué)反應(yīng)的53基于分子轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)能級(jí)躍遷的光譜法紅外吸收光譜法吸收發(fā)生時(shí)，不存在電子能級(jí)之間的躍遷，只存在振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)之間的躍遷。分子外層電子發(fā)生能級(jí)間的躍遷，也涉及分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)，但分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)躍遷能量的貢獻(xiàn)較小，在相應(yīng)的分子光譜中，分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的能級(jí)不能突顯出來(lái)?；诜肿愚D(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)能級(jí)躍遷的光譜法紅外吸收光譜法54基于原子內(nèi)層電子能級(jí)躍遷的光譜法基于高能電子的減速運(yùn)動(dòng)或原子內(nèi)層電子躍遷所產(chǎn)生的短波電磁輻射所建立的分析方法，包括X射線熒光法、X射線吸收法和X射線衍射法?；谠雍四芗?jí)躍遷的光譜法即核磁共振波譜法。在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下，核自旋磁矩與外磁場(chǎng)相互作用分裂為能量不同的核磁能級(jí)，核磁能級(jí)之間的躍遷吸收或發(fā)射射頻區(qū)的電磁波。適用于有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)鑒定，以及分子的動(dòng)態(tài)效應(yīng)、氫鍵的形成、互變異構(gòu)反應(yīng)等化學(xué)研究?；谠觾?nèi)層電子能級(jí)躍遷的光譜法基于高能電子的減速運(yùn)55基于Raman散射的光譜法一定頻率的單色光照射到透明物質(zhì)上，光子與物質(zhì)分子發(fā)生能量交換而產(chǎn)生散射現(xiàn)象，光子的運(yùn)動(dòng)方向和能量發(fā)生改變，即為Raman散射。其散射光的頻率與入射光的頻率不同，產(chǎn)生Raman位移。Raman位移的大小與分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)有關(guān)，利用Raman位移研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法為Raman光譜法?；赗aman散射的光譜法一定頻率的單色光照射到透明56二、非光譜法不涉及能級(jí)躍遷，不以波長(zhǎng)為特征信號(hào)，通常測(cè)量電磁輻射某些基本性質(zhì)（反射、折射、干涉、衍射和偏振等）變化。主要有折射法、干涉法、衍射法、旋光法和圓二色性法等。二、非光譜法不涉及能級(jí)躍遷，不以波長(zhǎng)為特征信57折射法基于測(cè)量物質(zhì)折射率的方法，可用于純化合物的定性及純度測(cè)定，可用作二元混合物的定量分析，還可得到物質(zhì)的基本性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的某些信息。測(cè)定時(shí)，不要求測(cè)出折射率的絕對(duì)值，僅需與標(biāo)準(zhǔn)氣體或溶劑進(jìn)行比較，測(cè)出折射率的差值即可。目前，已有攜帶式瑞利干涉儀可供實(shí)際工作應(yīng)用。折射法已應(yīng)用于水、膠體溶液、發(fā)酵液、牛奶以及血漿、血液中二氧化碳，酶的活性和重水濃度等的測(cè)定。折射法基于測(cè)量物質(zhì)折射率的方法，可用于純化合58旋光法利用溶液的旋光性與分子非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的密切關(guān)系，可用作鑒定物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的一種手段，可用于研究某些天然產(chǎn)物及絡(luò)合物的立體化學(xué)問(wèn)題，還可用于物質(zhì)純度的鑒定（如“糖量計(jì)”專(zhuān)用于測(cè)定具有旋光性的糖含量）。比濁法測(cè)量光線通過(guò)膠體溶液或懸浮液后的散射光強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行定量分析。主要用于測(cè)定BaSO4、AgCl及其他膠體溶液的濃度。旋光法利用溶液的旋光性與分子非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的密切59衍射法包括X射線衍射法、電子衍射法（透射電子顯微鏡）和各種電子能譜法。衍射法包括X射線衍射法、電子衍射法（透射電60X射線衍射法晶體的形狀和大小決定X射線衍射的方向，衍射強(qiáng)度決定于晶胞中原子的分布，不同的晶體具有不同的衍射圖，據(jù)此可確定晶體化合物的結(jié)構(gòu)。以X射線照射晶體時(shí)，由于晶體的點(diǎn)陣常數(shù)與X射線的波長(zhǎng)為同一數(shù)量級(jí)（約10-8cm），故可產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。X射線衍射法晶體的形狀和大小決定X射線衍61電子衍射法電子衍射的衍射角小，一般為１°～２°；形成衍射圖的時(shí)間短，僅需幾秒鐘。但電子束的穿透能力小，只適用于研究薄晶體。電子衍射原理是透射電子顯微技術(shù)的基礎(chǔ)，透射電子顯微術(shù)已成為研究物質(zhì)表面形貌和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的強(qiáng)有力工具，它兼有顯微觀察和結(jié)構(gòu)分析的性能。電子衍射法電子衍射的衍射角小，一般為１°～２62主要參考文獻(xiàn)：[1]孫漢文編著.原子光譜分析，高等教育出版社，北京：2004.5[2]趙瑤興、孫祥玉編著.有機(jī)分子結(jié)構(gòu)光譜鑒定，科學(xué)出版社，北京：2003.3[3]常建華、董綺功編著.波譜原理及解析，科學(xué)出版社，2005.9[4]張華主編，彭勤紀(jì)、李亞明，張蓉副主編.現(xiàn)代有機(jī)波譜分析，化工出版社，2005.8[5]武漢大學(xué)化學(xué)系編.儀器分析，高等教育出版社，2005.2[6]吳守國(guó)、袁倬斌編著.電分析化學(xué)原理，中國(guó)科技大學(xué)出版社，合肥：2006.4[7]劉國(guó)詮、余兆樓編著.色譜柱技術(shù)，化學(xué)工業(yè)出版社，北京：2001.7[8]丁訓(xùn)民,楊新菊,王迅，表面物理與表面分析，復(fù)旦大學(xué)出版社2004[9]黃惠忠，論表面分析及其在材料研究中的應(yīng)用，科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社2002[10]約瑟夫·王著，朱永春、張玲譯，分析電化學(xué)，化學(xué)工業(yè)出版社，2009.1

主要參考文獻(xiàn)：[1]孫漢文編著.原子光譜分析，高等教育63第一章緒論1.4儀器分析方法的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)一、精密度二、準(zhǔn)確度三、選擇性四、標(biāo)準(zhǔn)曲線五、靈敏度六、檢出限最主要技術(shù)指標(biāo)第一章緒論1.4儀器分析方法的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)一、精密度二、64一、精密度在相同條件下用同一方法對(duì)同一試樣進(jìn)行的多次平行測(cè)定結(jié)果之間的符合程度。再現(xiàn)性：不同人員在不同實(shí)驗(yàn)室測(cè)定結(jié)果的精密度。重復(fù)性：同一人員在相同條件下測(cè)定結(jié)果的精密度。精密度是測(cè)量中隨機(jī)誤差的量度。一、精密度在相同條件下用同一方法對(duì)同一試樣進(jìn)行的多次65二、準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度是測(cè)量系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合量度。多次測(cè)定的平均值與真實(shí)值（或標(biāo)準(zhǔn)值）相符合的程度。一種分析方法，具有較好的精密度而且消除了系統(tǒng)誤差后，才會(huì)有較高的準(zhǔn)確度。二、準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度是測(cè)量系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合量度。多次測(cè)定66三、選擇性分析方法不受試樣中基體共存物質(zhì)干擾的程度。選擇性越好，干擾越少。三、選擇性分析方法不受試樣中基體共存物質(zhì)干擾的程度。67四、標(biāo)準(zhǔn)曲線1.線性范圍待測(cè)物質(zhì)的濃度或含量與儀器響應(yīng)（測(cè)定）信號(hào)的關(guān)系曲線。2.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制MicrosoftExcel四、標(biāo)準(zhǔn)曲線1.線性范圍待測(cè)物質(zhì)的濃度或含量與儀器響應(yīng)（68五、靈敏度待測(cè)組分單位濃度(或質(zhì)量)的變化所引起測(cè)定信號(hào)值的變化程度。即，標(biāo)準(zhǔn)曲線在線性范圍內(nèi)的斜率。五、靈敏度待測(cè)組分單位濃度(或質(zhì)量)的變化所引起測(cè)定69六、檢出限（與測(cè)定下限不同）某一分析方法在給定的置信度能夠被儀器檢出待測(cè)物質(zhì)的最低量。濃度、質(zhì)量或量相對(duì)檢出限絕對(duì)檢出限六、檢出限（與測(cè)定下限不同）某一分析方法在給定的置信度能夠被70檢出限是靈敏度和精密度的綜合指標(biāo)。靈敏度和精密度越高，檢出限越低?？瞻仔盘?hào)平均值空白信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)偏差檢出限檢出限是靈敏度和精密度的綜合指標(biāo)。靈敏度和精密度越高，檢出限71估計(jì)值與總體參數(shù)在一定允許的誤差范圍以?xún)?nèi)，其相應(yīng)的概率有多大，這個(gè)相應(yīng)的概率稱(chēng)作置信度。估計(jì)值與總體參數(shù)在一定允許的誤差范圍以?xún)?nèi)，其相應(yīng)的概率有72現(xiàn)代分析技術(shù)光分析法導(dǎo)論課件73第2章光分析法導(dǎo)論第2章光分析法導(dǎo)論742.1概述光分析法基于檢測(cè)“能量與待測(cè)物質(zhì)作用后”產(chǎn)生的光輻射信號(hào)或所引起的變化的分析方法。三個(gè)基本組成部分信號(hào)發(fā)生器：提供能量并與待測(cè)物質(zhì)相互作用色散系統(tǒng)（光譜法）信號(hào)檢測(cè)與處理系統(tǒng)。2.1概述光分析法基于檢測(cè)“能量與待測(cè)物質(zhì)75光分析儀器及光分析法的發(fā)展（1）檢測(cè)的選擇性和靈敏性（3）應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大（2）檢測(cè)信息量豐富，多組分同時(shí)檢測(cè)激光誘導(dǎo)熒光光譜：可以檢測(cè)單個(gè)分子。電荷耦合陣列檢測(cè)器、光電二極管陣列檢測(cè)器優(yōu)越性：定性、定量、定結(jié)構(gòu)、表面分析、幾何模型確定。生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、食品、化工、環(huán)境、商檢、空間探索等領(lǐng)域。光分析儀器及光分析法的發(fā)展（1）檢測(cè)的選擇性和靈敏性（3）應(yīng)762.2光的性質(zhì)及其與物質(zhì)的相互作用一、光與電磁輻射波動(dòng)性波粒二象性粒子性波長(zhǎng)λ（或波數(shù)σ）與頻率ν光量子（光子）的能量E光是一種電磁輻射，具有波粒二象性。2.2光的性質(zhì)及其與物質(zhì)的相互作用一、光與電磁輻射波動(dòng)性77能譜波譜光學(xué)光譜能譜波譜光學(xué)光譜78能譜波譜γ射線和X射線。波長(zhǎng)>1mm、能量小于10-3eV，波動(dòng)性比較明顯。微波和無(wú)線電波波長(zhǎng)很短（<10nm）、能量大于102eV，粒子性比較明顯?！安ㄗV分析法”“能譜分析法”能譜波譜γ射線和X射線。波長(zhǎng)>1mm、能量小于1079波長(zhǎng)和能量介于能譜和波譜之間，可借助光學(xué)儀器獲得。光學(xué)光譜“光譜分析法”真空紫外、近紫外、可見(jiàn)光、近紅外、遠(yuǎn)紅外。波長(zhǎng)和能量介于能譜和波譜之間，可借助光學(xué)儀器獲得。光學(xué)光譜“80單色光復(fù)合光包含多種頻率成分的光。單色光的單色性用光譜線的寬度（或半寬度）來(lái)表示。只包含一種頻率成分的光。單色光復(fù)合光包含多種頻率成分的光。單色光的單色性用光譜線的寬81二、光與物質(zhì)的相互作用（1）光的吸收（2）光的發(fā)射（3）光的透射（4）光的散射（5）光的折射（6）光的干涉（7）光的衍射（8）光的偏振二、光與物質(zhì)的相互作用（1）光的吸收（2）光的發(fā)射（3）光的82透射率為透射光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度之比吸光度為物質(zhì)對(duì)光的吸收程度光的吸收光與物質(zhì)接觸時(shí)，某些頻率的光被選擇性吸收并使其強(qiáng)度減弱。光可分為分子吸收和原子吸收。透射率為透射光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度之比吸光度為物質(zhì)對(duì)光的吸收程度83光的吸收定律（朗伯－比爾定律）在一定濃度范圍內(nèi)，物質(zhì)的吸光度A與吸光樣品的濃度c及厚度L的乘積成正比。吸收光譜法定量分析的基礎(chǔ)與依據(jù)。光的吸收定律（朗伯－比爾定律）在一定濃度范圍內(nèi)，84當(dāng)受激物質(zhì)從高能態(tài)回到低能態(tài)時(shí)，以光輻射的形式釋放出多余的能量。光的發(fā)射原子發(fā)射、分子發(fā)射以及X射線等。熱能、電能或其他外界能量當(dāng)受激物質(zhì)從高能態(tài)回到低能態(tài)時(shí)，以光輻射的形式85光的透射光通過(guò)透明介質(zhì)時(shí)，光的頻率沒(méi)有變化，只是傳播速度減慢。僅引起微粒的價(jià)電子相對(duì)于原子核的振動(dòng)，光能只是瞬間地被保留而無(wú)損失）光的透射光通過(guò)透明介質(zhì)時(shí)，光的頻率沒(méi)有變化，只是傳播速度減慢86光的散射光通過(guò)不均勻介質(zhì)時(shí)，一部分光改變了前進(jìn)方向，且方向的改變?cè)诤暧^上具有不確定性。一般可分為丁鐸爾（Tyndall）散射和分子散射兩類(lèi)。

丁鐸爾散射：被照射粒子的直徑等于或大于入射光的波長(zhǎng)時(shí)所發(fā)生的散射，其特點(diǎn)是光的波長(zhǎng)不發(fā)生改變。分子散射：當(dāng)被照射試樣粒子的直徑小于入射光波長(zhǎng)（通常為分子）時(shí)所發(fā)生的散射。當(dāng)光子與分子發(fā)生彈性碰撞時(shí)，所發(fā)生的散射為瑞利散射；當(dāng)光子與分子發(fā)生非彈性碰撞時(shí)，所發(fā)生的散射為拉曼（Raman）散射。光的散射光通過(guò)不均勻介質(zhì)時(shí)，一部分光改變了前87光的折射光從一種透明介質(zhì)進(jìn)入另一種透明介質(zhì)時(shí)，光束前進(jìn)方向發(fā)生改變。由光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同而引起的。光的折射光從一種透明介質(zhì)進(jìn)入另一種透明介質(zhì)時(shí)88色散物質(zhì)對(duì)光的折射率隨光頻率的變化而變化。不同波長(zhǎng)的光在棱鏡中的色散光譜分析中廣泛利用色散現(xiàn)象來(lái)獲得單色光。色散物質(zhì)對(duì)光的折射率隨光頻率的變化而變化。不89光的干涉當(dāng)頻率、振動(dòng)（方向）、周相相同（或周相差保持恒定）的光源所發(fā)射的相干光波互相疊加時(shí)，產(chǎn)生明暗相間的條紋。光的干涉當(dāng)頻率、振動(dòng)（方向）、周相相同（或周相差90當(dāng)光程差δ等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)：δ=±Kλ（K=0,1,2,…），兩束光波將相互加強(qiáng)到最大程度，在焦點(diǎn)上形成明條紋。當(dāng)δ等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)：δ=±(2K+1)·λ/2(K=0,1,2,…)，兩束光波將相互減弱到最大程度，在焦點(diǎn)上減弱形成暗條紋。當(dāng)光程差δ等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)：δ=±Kλ（K=91光的衍射光波繞過(guò)障礙物而彎曲向后傳播。衍射現(xiàn)象是干涉的結(jié)果。光的衍射光波繞過(guò)障礙物而彎曲向后傳播。衍射現(xiàn)象是干涉的結(jié)果。92光的偏振天然光通過(guò)某些物質(zhì)時(shí)，變?yōu)橹辉谝粋€(gè)固定方向有振動(dòng)的光，即平面偏振光。平面偏振光可視為由周期、振幅都相同，而旋轉(zhuǎn)方向相反的左、右圓偏振光疊加而成。光的偏振天然光通過(guò)某些物質(zhì)時(shí)，變?yōu)橹辉?3在整個(gè)傳播過(guò)程中，左、右圓偏振光的振幅和速率相同，疊加而成的平面偏振光的振動(dòng)方向始終不變。在整個(gè)傳播過(guò)程中，左、右圓偏振光的振幅和速率相同，94旋光色散旋光產(chǎn)生的原因是入射光左、右圓偏振成分在介質(zhì)中折射率不同，α與λ的函數(shù)關(guān)系為旋光色散。平面偏振光通過(guò)具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)介質(zhì)時(shí)，左、右圓偏振光在介質(zhì)中的傳播速率和折射率相同，入射光的振動(dòng)方向不變，此介質(zhì)為非旋光性物質(zhì)。平面偏振光通過(guò)具有不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)介質(zhì)（晶體或手性化合物溶液）時(shí)，平面圓偏振光在介質(zhì)中的振動(dòng)方向發(fā)生改變，此介質(zhì)為旋光物質(zhì)，振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的角度（α）為旋光度。旋光色散旋光產(chǎn)生的原因是入射光左、右圓偏振成分在95旋光色散曲線（旋光光譜）同一種物質(zhì)在不同波長(zhǎng)（λ）下的旋光度（α），即α-λ曲線。科頓效應(yīng)曲線如果化合物中存在不對(duì)稱(chēng)發(fā)色團(tuán)，則在其吸收帶附近形成有峰和谷的旋光色散譜線，即為科頓效應(yīng)曲線。旋光色散曲線（旋光光譜）同一種物質(zhì)在不同波長(zhǎng)（λ96當(dāng)旋光活性物質(zhì)對(duì)左、右圓偏振光的吸收能力不同時(shí)，左、右圓偏振光的速率和振幅都不相同，此時(shí)由兩者疊加產(chǎn)生橢圓偏振光，這種現(xiàn)象為圓二色性。圓二色性當(dāng)旋光活性物質(zhì)對(duì)左、右圓偏振光的吸收能力不同時(shí)，97光分析法2.3光分析法的分類(lèi)光譜法非光譜法產(chǎn)生物質(zhì)：原子光譜、分子光譜和固體光譜光譜形式：發(fā)射光譜、吸收光譜和散射光譜光譜形狀：線光譜、帶光譜和連續(xù)光譜折射法、干涉法、衍射法、旋光法和圓二色性法等光分析法2.3光分析法的分類(lèi)光譜法非光譜法產(chǎn)生物質(zhì)：原98一、光譜法能源與物質(zhì)相互作用；引起原子、分子內(nèi)部量子化能級(jí)之間躍遷；產(chǎn)生光吸收、發(fā)射、散射等；檢測(cè)波長(zhǎng)與強(qiáng)度的變化。一、光譜法能源與物質(zhì)相互作用；991.光譜產(chǎn)生的原理分子總能量＝零點(diǎn)能＋平動(dòng)能＋轉(zhuǎn)動(dòng)能＋振動(dòng)能＋電子能物質(zhì)組成微粒的運(yùn)動(dòng)分子整體的平動(dòng)，分子圍繞其質(zhì)量中心的轉(zhuǎn)動(dòng)，分子中原子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（振動(dòng)），分子中的電子相對(duì)原子核的運(yùn)動(dòng)。E總＝E0+E平+E轉(zhuǎn)

+E振

+E電

分子運(yùn)動(dòng)對(duì)其無(wú)影響連續(xù)變化，不產(chǎn)生光譜與光譜有關(guān)1.光譜產(chǎn)生的原理分子總能量＝零點(diǎn)能＋平動(dòng)能＋轉(zhuǎn)動(dòng)能＋振100吸收或發(fā)射光子的能量（量子化）：E光＝△E轉(zhuǎn)+△E振+△E電物質(zhì)粒子產(chǎn)生能級(jí)躍遷時(shí)，只能吸收或發(fā)射與粒子運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的特定頻率（或波長(zhǎng)）的光能，形成相應(yīng)的特征光譜。吸收或發(fā)射光子的能量（量子化）：E光＝△E轉(zhuǎn)+△E振+101分子能級(jí)包括電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。每個(gè)電子能級(jí)上疊加了許多振動(dòng)能級(jí)，每個(gè)振動(dòng)能級(jí)疊加了許多轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。

電子能量為1~20eV，電子光譜在可見(jiàn)光或紫外光波段。分子轉(zhuǎn)動(dòng)能量<0.05eV，相當(dāng)于遠(yuǎn)紅外光的能量，轉(zhuǎn)動(dòng)光譜在遠(yuǎn)紅外波段。分子振動(dòng)能量為0.05~1eV，振動(dòng)光譜位于中紅外波段。分子能級(jí)包括電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。每個(gè)電子能級(jí)上102（1）原子光譜、分子光譜和固體光譜原子光譜稀薄氣體原子之間的相互作用力較小，無(wú)振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。氣態(tài)原子能級(jí)躍遷，發(fā)射或吸收一定頻率，線狀光譜（圖）。（1）原子光譜、分子光譜和固體光譜原子光譜稀薄氣體原子之間103（1）原子光譜、分子光譜和固體光譜分子光譜氣態(tài)或溶液中的分子能級(jí)躍遷，發(fā)射或吸收一定頻率，帶狀光譜（圖）。（1）原子光譜、分子光譜和固體光譜分子光譜氣態(tài)或溶液中的分104（1）原子光譜、分子光譜和固體光譜固體光譜熾熱的固體物質(zhì)及復(fù)雜分子受激后，連續(xù)光譜（圖）。（1）原子光譜、分子光譜和固體光譜固體光譜熾熱的固體物質(zhì)及105（2）吸收光譜、發(fā)射光譜和散射光譜吸收光譜物質(zhì)受光輻射，分子、原子、強(qiáng)磁場(chǎng)中的自旋原子核，吸收特定的光子，由低能態(tài)（多為基態(tài)）躍遷到高能態(tài)（激發(fā)態(tài)）。特征可分為分子吸收光譜（紫外－可見(jiàn)吸收光譜、紅外吸收光譜）、原子吸收光譜及核磁共振波譜。在連續(xù)的亮背景上有暗線或暗區(qū)。（2）吸收光譜、發(fā)射光譜和散射光譜吸收光譜物質(zhì)受光輻射，分106吸收光能的分子或原子處于高能態(tài)，回到基態(tài)或較低能態(tài)重新以光輻射形式釋放出所吸收的能量。發(fā)射光譜特征可分為原子（離子）發(fā)射光譜、分子發(fā)射光譜和X射線發(fā)射光譜。在暗背景上有明亮的譜線或譜區(qū)。吸收光能的分子或原子處于高能態(tài)，回到基態(tài)或較低能態(tài)重新以光輻107散射光譜（瑞利散射和拉曼散射）瑞利散射物質(zhì)受光輻射，發(fā)生彈性碰撞，散射光與入射光波長(zhǎng)相同。散射光譜（瑞利散射和拉曼散射）瑞利散射物質(zhì)受光輻射，發(fā)生彈性108散射光譜（瑞利散射和拉曼散射）拉曼散射物質(zhì)受光輻射，發(fā)生非彈性碰撞，有能量損失，散射光波長(zhǎng)較入射光長(zhǎng)。散射光譜（瑞利散射和拉曼散射）拉曼散射物質(zhì)受光輻射109基于原子、分子外層電子躍遷的光譜法原子吸收光譜法基于基態(tài)原子外層電子對(duì)其共振發(fā)射的吸收的定量分析方法，是應(yīng)用廣泛的低含量元素的定量測(cè)定方法，能測(cè)定60多種金屬元素，檢出限達(dá)ng/mL。原子發(fā)射光譜法基于受激原子或離子外層電子發(fā)射特征光學(xué)光譜而回到較低能級(jí)的定量和定性分析方法，是多元素同時(shí)測(cè)定的有效方法，能測(cè)定約70種元素，檢出限達(dá)ng/mL?；谠?、分子外層電子躍遷的光譜法原子吸收光譜法基于110原子熒光光譜法氣態(tài)自由原子吸收特征波長(zhǎng)的輻射后，原子外層電子從基態(tài)或低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，約10-8s后，又躍遷至基態(tài)或低能態(tài)，同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)波長(zhǎng)相同或不同的輻射，即為原子熒光。原子熒光光譜法較原子吸收更靈敏，但應(yīng)用對(duì)象要窄。紫外-可見(jiàn)吸收光譜法利用分子吸收紫外-可見(jiàn)光，產(chǎn)生分子外層電子能級(jí)躍遷所形成的吸收光譜。測(cè)定對(duì)象通常是具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物。UV253.7原子熒光光譜法氣態(tài)自由原子吸收特征波長(zhǎng)的輻射后，原子111分子熒光光譜法和分子磷光光譜法第二激發(fā)單重態(tài)第一激發(fā)單重態(tài)第一激發(fā)三重態(tài)分子熒光光譜法和分子磷光光譜法第二激發(fā)單重態(tài)第一激發(fā)單重態(tài)第112分子熒光光譜法和分子磷光光譜法當(dāng)分子吸收電磁輻射后激發(fā)至激發(fā)單重態(tài)，并通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)移和振動(dòng)弛豫等非輻射弛豫釋放部分能量而到達(dá)第一激發(fā)單重態(tài)的最低能層，然后通過(guò)發(fā)光的形式躍遷返回到基態(tài)，所發(fā)射的光為分子熒光。當(dāng)分子吸收電磁輻射后激發(fā)至激發(fā)單重態(tài)，并通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)移、振動(dòng)弛豫和系間竄越等非輻射弛豫釋放部分能量而到達(dá)第一激發(fā)三重態(tài)的最低能層，然后通過(guò)發(fā)光的形式躍遷返回到基態(tài)，所發(fā)射的光為分子磷光。分子熒光光譜法和分子磷光光譜法常用于物質(zhì)的高靈敏定量分析，其應(yīng)用對(duì)象范圍較紫外-可見(jiàn)吸收光譜法窄，分子磷光光譜法應(yīng)用范圍較分子熒光光譜法窄。分子熒光光譜法和分子磷光光譜法當(dāng)分子吸收電磁輻射后激113現(xiàn)代分析技術(shù)光分析法導(dǎo)論課件114化學(xué)發(fā)光分析法通過(guò)化學(xué)反應(yīng)提供激發(fā)能，使該化學(xué)反應(yīng)的一種反應(yīng)產(chǎn)物的分子被激發(fā)，形成激發(fā)態(tài)分子，激發(fā)態(tài)分子