采用紫外可見光譜法求取禁帶寬度課件

采用紫外可見光譜法求取禁帶寬度課件CATALOGUE目錄引言紫外可見光譜法基本原理采用紫外可見光譜法求取禁帶寬度的方法實驗操作步驟結果與討論結論與展望01引言禁帶寬度定義禁帶寬度半導體或絕緣體材料中，電子被禁止存在的能量范圍。定義方式通過電子躍遷過程來定義，即電子從價帶躍遷到導帶所需的能量。禁帶寬度決定了材料是否具有光學和電學性質，以及這些性質的強弱。決定材料的光學和電學性質不同禁帶寬度材料適用于不同領域，如太陽能電池、LED等。影響材料的應用領域禁帶寬度的重要性定義利用紫外可見光照射樣品，通過測量吸收光譜來分析物質成分和結構的方法。原理不同物質對紫外可見光的吸收具有特征性，通過測量光譜的吸收峰和谷可以確定物質的成分和結構。應用范圍廣泛應用于化學、生物學、醫(yī)學等領域，用于分析有機物、無機物、生物大分子等。紫外可見光譜法簡介02紫外可見光譜法基本原理123電子躍遷是指電子從高能級向低能級躍遷的過程，是光譜分析的基礎。電子躍遷分為自發(fā)躍遷和受激躍遷，自發(fā)躍遷是電子在無外界作用下的自然躍遷，受激躍遷是受到外界光子作用下的躍遷。電子躍遷過程中，會釋放或吸收能量，形成光譜線。電子躍遷03物質對不同波長的光有不同的吸收能力，形成了物質特有的吸收光譜。01當物質受到特定波長的光子作用時，物質中的電子會吸收光子能量，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。02當激發(fā)態(tài)的電子回到基態(tài)時，會釋放出與原來光子能量相同或不同的能量，形成光譜線。吸收光譜的產(chǎn)生譜線強度與濃度的關系譜線強度與物質濃度呈正比關系，濃度越高，譜線強度越大。譜線強度與光子能量、溫度等因素有關，因此在實際測量中需要控制這些因素以保證測量準確性。譜線寬度與物質性質的關系譜線寬度與物質性質有關，不同物質具有不同的譜線寬度。譜線寬度受到多種因素的影響，如溫度、壓力、雜質等，因此在實際測量中需要控制這些因素以保證測量準確性。03采用紫外可見光譜法求取禁帶寬度的方法選擇具有代表性的樣品，確保樣品純凈度高，無雜質。準備樣品測量條件測量過程設置合適的測量條件，如光源、單色器、檢測器等，確保測量精度和穩(wěn)定性。對樣品進行光譜掃描，記錄光譜曲線，包括吸光度與波長的關系。030201測量光譜曲線在光譜曲線上找到吸光度達到10%的位置所對應的波長，即為截止波長。在光譜曲線上找到吸光度最大值所對應的波長，即為峰值波長。確定截止波長和峰值波長峰值波長的確定截止波長的確定計算公式禁帶寬度（Eg）可以通過截止波長（λc）和峰值波長（λp）計算得出，Eg=hc/(λc-λp)，其中h是普朗克常數(shù)，c是光速。數(shù)據(jù)處理根據(jù)測量得到的光譜數(shù)據(jù)，代入公式進行計算，得出禁帶寬度。結果分析對計算結果進行分析，比較不同樣品的禁帶寬度差異，并探討其影響因素。010203計算禁帶寬度04實驗操作步驟實驗器材紫外可見分光光度計、光譜掃描儀、單色儀、樣品池、恒溫水浴等。樣品準備選擇具有代表性的樣品，如不同濃度的染料溶液、金屬氧化物薄膜等，確保樣品純凈度高，無雜質干擾。準備實驗器材和樣品根據(jù)實驗需求，設置合適的波長范圍、掃描速度、掃描間隔等參數(shù)。設置測量參數(shù)在測量前，對儀器進行校準，確保測量結果的準確性。校準儀器將樣品放入樣品池中，啟動光譜測量程序，記錄樣品在不同波長下的吸光度值。測量光譜進行光譜測量數(shù)據(jù)整理將測量得到的光譜數(shù)據(jù)進行整理，繪制出吸光度隨波長變化的曲線圖。結果分析對計算得到的禁帶寬度進行分析，比較不同樣品的禁帶寬度大小，探討其與材料性質之間的關系。數(shù)據(jù)處理與分析05結果與討論實驗數(shù)據(jù)記錄通過紫外可見光譜法測量了不同樣品的吸光度，并記錄了對應波長。數(shù)據(jù)處理對實驗數(shù)據(jù)進行處理，繪制了吸光度與波長的關系曲線，即光譜曲線。結果展示展示了實驗獲得的光譜曲線，并標注了峰值波長和半峰寬。實驗結果展示誤差來源分析了實驗過程中可能產(chǎn)生的誤差來源，如測量誤差、儀器誤差、環(huán)境因素等。誤差傳遞根據(jù)誤差來源，計算了各測量值的誤差傳遞系數(shù)。誤差計算根據(jù)誤差傳遞系數(shù)，計算了實驗結果的誤差范圍。結果誤差分析查閱相關文獻，獲取了樣品理論上的禁帶寬度值。理論禁帶寬度將實驗測得的峰值波長轉換為能量，并與理論禁帶寬度進行比較。比較方法分析了實驗結果與理論值的差異，探討了可能的原因和影響因素。比較結果結果與理論值的比較06結論與展望紫外可見光譜法是一種有效的求取禁帶寬度的方法，具有較高的準確性和可靠性。該方法適用于多種材料，具有較廣的應用范圍和實際應用價值。結論總結通過實驗數(shù)據(jù)分析和數(shù)學模型建立，可以更準確地預測和評估材料的禁帶寬度。實驗結果與理論預測值基本一致，驗證了該方法的可行性和準確性。01進一步優(yōu)化實驗條件和參數(shù)，提高實驗的穩(wěn)定性和可重復性。02探索更多種類的材料，驗證該方法在不