斯派克直读光谱仪操作手册[精品].pdf

成都中科普瑞净化设备有限公司 直读光谱仪操作手册 第一章 光电光谱分析的基本原理 一、 光谱分析简介 1、 电磁辐射的基本特征 光谱是按照波长（或波数、频率）顺序排列的电磁辐射。天空的彩虹、自然界的极光等均是人们早期 观察到的光谱，但它们仅是电磁辐射的很小的一部分可见光谱。还有大量的不能被人们直接看到的和感觉 到的光谱，如γ射线、x 射线、紫外线、红外线、微波及无线电波等，这些也都是电磁辐射，它们只是频 率或波长不同而已。 电磁辐射实际是一种以巨大速度通过空间而传播的能量（光量子流），具有波动性和微粒性。 就波动性而言，电磁辐射在空间的传播具有波的性质，如同声波、水波的传播一样，可以用速度、频 率、波长和振幅这样一些参数来描述，并且传播时不用任何介质，且易于通过真空。在真空中所有电磁辐 射的速度相同，常用光速（c ）来表示，c 的数值为：2.99792*103米/秒。 在一定的介质中，它们之间的关系为 δ＝V/C=1/ λ 式中：V频率，单位时间内的波数；λ…………波长，为沿波的传播方向、相邻两个波间相位相同的 两点之间的距离；δ…………波数，单位长度内波长的个数。C 是光速。 就电磁辐射的微粒性来说，每个光量子均有其特征的能量 ε，它们与波长或频率之间的关系可以用普 朗克（Planck ）公式表示： ε＝hv＝h （c/λ） 波长是相邻间相位相同的两点之间的距离 式中：h是普朗克常数，其值为 6.626*10-34 焦耳/秒 2、电磁波谱区域 电磁辐射按波长顺序排列称磁波谱。他们是物质内部运动的一种客观反映，也就是说任一波长的光量 子的能量ε与物质的内能变化△E=E -E =ε＝hv＝h （c/λ） 2 1 如果已知物质由一种状态，E 过渡到另一种状态E 时，其能量差为△E=E -E 2 1 2 1 便可按照公式计算出相应的光量子的波长。下表列出了各辐射区域、波长范围及相应的能及跃迁类型。 对于成分分析主要应用近紫外及可见光区。 表一 电磁波谱区域 成都中科普瑞净化设备有限公司 辐射区域 波长范围 跃迁类型 γ射线区 5 －140 皮米 核能级跃迁 Х射线区 0.01 －10.0 纳米 内层电子能跃迁 远紫外区 10－200 纳米 原子及分子 近紫外区 200 －380 纳米 外层电子 可见区 380 －780 纳米 能级跃迁 近红外区 0.78 －3 微米 分子振动 中红外区 3 －30 微米 能级跃迁 远红外区 30 －300 微米 分子转动能级跃迁 微波区 0.3 毫米－1 米 电子自旋和核子旋 射频区 1－1000 米 能级跃迁 3 6 9 12 注：1 米＝10 毫米＝10 微米＝10 纳米＝10 皮米 3 、光谱分析内容 光谱分析是根据物质的特征光谱来研究化学组成、结构和存在状态的一类分析领域。可细分为原子发 射光谱分析、原子吸收光谱分析、分子发射光谱分析、分子吸收光谱分析、X 射线荧光光谱分析、红外和 拉曼光谱分析等各类分析方法。 原子发射光谱分析是根据试样物质中气态原子（或离子）被激发以后，其外层电子辐射跃迁所发射的 特征