第1章 光譜分析法基本概念

第一部分：光化學(xué)分析第1章光譜分析法基本概念第2章原子發(fā)射光譜法第3章原子吸收光譜法第4章紫外可見分光光度法第5章分子發(fā)光——熒光、磷光和化學(xué)發(fā)光第一章

光譜分析法基本概念分析化學(xué)（儀器分析部分）

光化學(xué)分析光分析方法：基于檢測(cè)能量作用于待測(cè)物質(zhì)后產(chǎn)生的輻射

信號(hào)或所引起的變化的分析方法。包含三個(gè)過程：

（1）能源提供能量——紅外、紫外－可見、化學(xué)發(fā)光

（2）能量與被測(cè)物質(zhì)相互作用

——原子光譜、分子光譜（3）產(chǎn)生被檢測(cè)的信號(hào)

——吸收、發(fā)射、散射、折射、反射、干涉、衍射、偏振1-1電磁輻射的基本性質(zhì)1-2光分析法的概念及其分類1-3光學(xué)分析儀器目錄1-1電磁輻射的基本性質(zhì)光是一種電磁波，具有波粒二象性。波動(dòng)性可用波長(zhǎng)、頻率、光速c、波數(shù)（cm-1）等參數(shù)來描述：

=c；波數(shù)=1/=/c

電磁輻射是由光量子流組成，不同頻率具有不同能量：E=h=hc/

（Planck常數(shù)：h=6.626×10-34J.S)電磁輻射的波長(zhǎng)越短（頻率越高），其能量越大。

可見光與電磁輻射是什么關(guān)系？射線x射線紫外光紅外光微波無線電波10-2nm10nm102nm104nm0.1cm10cm103cm105cm可見光電磁輻射(電磁波)按照波長(zhǎng)或頻率大小有序排列成譜，叫做電磁波譜。γ射線→

X射線→紫外光→可見光→紅外光→微波→無線電波2．電磁波譜XX射線射線γ射線紫外光可見光近中紅外遠(yuǎn)微波射頻0.01nm0.01nm10nm400nm800nm2.5251mm10cm長(zhǎng)長(zhǎng)短短低低高高紫外-可見光譜紅外光譜紅外光譜核磁共振核磁共振核自旋能級(jí)躍遷XX射線射線γ射線紫外光可見光近中紅外遠(yuǎn)微波射頻0.01nm0.01nm10nm400nm800nmm251mm10cm波長(zhǎng)長(zhǎng)長(zhǎng)短短能量低低高高外層電子躍遷紅外光譜分子振轉(zhuǎn)能級(jí)躍遷核磁共振核自旋能級(jí)躍遷m核能級(jí)躍遷內(nèi)層電子能級(jí)躍遷E=h=hc/1-2光分析法的概念及其分類

光分析法：檢測(cè)能量作用于待測(cè)物質(zhì)后產(chǎn)生的輻射訊號(hào)或引起的變化的分析方法。非光譜法：不以光的波長(zhǎng)為特征訊號(hào)，而是測(cè)量電磁輻射的一些基本性質(zhì)的變化，如反射、折射、干涉、衍射和偏振等。折射法、干涉法、散射濁度、旋光法、X射線衍射法、電子衍射法等。光譜法：基于光的吸收、發(fā)射、拉曼散射，檢測(cè)光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度1-3光學(xué)分析儀器

典型的光譜儀都由五個(gè)部分組成，即：1.光源－提供能量；2.試樣架；3.波長(zhǎng)選擇器；4.檢測(cè)器；5.信號(hào)處理器或讀出裝置。

1.光源依據(jù)方法不同，采用不同的光源：火焰、燈、激光、電火花、電弧等；依據(jù)光源性質(zhì)不同，分為：

連續(xù)光源：在較大范圍提供連續(xù)波長(zhǎng)的光源，氫燈、氘燈、鎢絲燈等；線光源：提供特定波長(zhǎng)的光源，金屬蒸氣燈(汞燈、鈉蒸氣燈)、空心陰極燈、激光等；2.試樣架

光源與試樣相互作用的場(chǎng)所（1）吸收池紫外-可見分光光度法：石英比色皿熒光分析法：紅外分光光度法：將試樣與溴化鉀壓制成透明片（2）特殊裝置原子吸收分光光度法：霧化器中霧化，在火焰中，元素由離子態(tài)→原子；原子發(fā)射光譜分析：試樣噴入火焰；詳細(xì)內(nèi)容在相關(guān)章節(jié)中介紹。3.波長(zhǎng)選擇器作用和組成單色器：將來自光源的連續(xù)波長(zhǎng)的復(fù)合光按波長(zhǎng)的長(zhǎng)短順序分散為單色光