光谱分析测试方法1.pptx

昆明理工大学KunmingUniversityofScienceandTechnology材料测试分析方法光谱学基础知识1主讲人：吴鉴能级跃迁、光的吸收与发射光和光谱分析光谱的分类及应用010302目录01光和光谱分析一、光和光谱分析1.光是一种电磁波，具有一定的辐射能量，具有波粒二象性波动性：粒子性：一、光和光谱分析2.电磁波谱区域波长能级跃迁γ射线原子核X射线0.1~10nm内层电子远紫外10~200nm中层电子紫外200~400nm外层（价）电子可见光400~800nm外层（价）电子近红外0.8~2.5μm外层（价）电子和分子振动中红外2.5~25μm分子振动和转动远红外25~1000μm分子振动和转动微波0.1~100cm分子转动无线电波1~1000m核磁共振光学光谱区一、光和光谱分析3.光谱分析光照射到物体上时，电磁波电矢量会与被照射物体的原子和分子发生相互作用，引起被照射物体内原子或分子运动状态发生变化，产生特征能态之间的跃迁，对此进行分析的方法。紫外（包括远紫外、近紫外）光学光谱区可见红外（包括远红外、中红外、近红外）能级跃迁、光的吸收与发射02二、能级跃迁、光的吸收与发射基本概念原子光谱是基于原子或离子外层电子在不同能级间跃迁的结果。基态：正常情况下，原子处于能量最低的状态激发态：原子受到外界能量作用，外层电子从基态跃迁到更高能级的状态激发：使原子从基态跃迁到激发态的过程激发能：使原子激发所需要的能量二、能级跃迁、光的吸收与发射以原子为例，一般情况下，原子处于基态，通过电致激发、热致激发或光致激发等激发光源作用下，原子获得能量，外层电子从基态跃迁到较高能态变为激发态，约经10-8s，外层电子就从高能级向较低能级或基态跃迁。当光通过气体、液体或透明的固态物质时，某些频率的辐射将被物质的原子、离子、分子等粒子选择性吸收，使光的强度减弱，物质的粒子由低能级跃迁到高能级。当物质的粒子吸收光或其他辐射而跃迁到较高能级后，瞬间将返回基态或较低能级，同时将两能量状态间的能量差，以具有特征波长的光形式发射出来，为光的发射。吸收和发射的频率与高、低能级间的能量差有关：03光谱的分类及应用三、光谱的分类及应用按能量传递方式：吸收光谱、发射光谱、荧光光谱、拉曼光谱光谱分类按辐射本质：分子光谱、原子光谱按波长及测定方法：紫外光谱、红外光谱、可见光谱等按光谱外形：连续光谱、带光谱、线光谱三、光谱的分类及应用1.吸收光谱分子或原子吸收光波，产生从低能态到高能态的吸收跃迁而引起的光谱原子吸收分光光度计AAS可见分光光度计紫外-可见分光光度计红外光谱三、光谱的分类及应用2.发射光谱分子或原子吸收外界能量被激发又自发跃迁到低能态时辐射的光谱。电感耦合等离子体发射光谱ICP-AES三、光谱的分类及应用3.荧光光谱分子或原子吸收光子的能量跃迁后，再辐射产生的光谱，为光致发光。原子荧光光谱4.拉曼光谱分子对入射光的散射产生的光谱。昆明理工大学KunmingUniversityofScienceandTechnology谢谢观看