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第二章 光学分析导论;§2-1：电磁辐射 什么是电磁辐射？电磁辐射又称电磁波，是一种以极大的速度（在真空中为 C＝2.99792×1010 cm·s-1）在空间（而不需要以任何物质作为媒介）传播的交变电磁场。 注意：是一种能量形式！具有一定的频率、强度和速度。 光是一种电磁波。——Q：光是不是物质？;拉曼效应：1928年，印度物理学家拉曼发现：当单色光通过静止透明介质时，产生一些散射光。在散射光中，含有一些与原光波波长不同的光。拉曼因此获得Nobel奖。 这些散射光与物质的结构有相关性，可以结构定性－－拉曼光谱。 黑体辐射：也说明光具有粒子性。;上述这些效应说明光具有粒子性：光是在空间高速运动的光量子流。 每个光子所具有的能量，根据量子理论（quantum mechanics）： E＝hn＝hc/l 其中h为Planck’s Constant＝6.626×10-34 J · s，光的频率越高，光子的能量越大。E的单位J，也可eV，1 eV＝1.60×10-19 J;三、电磁波谱 电磁辐射(电磁波)按其波长可分为不同区域-电磁波谱： ?一射线 5*10-3?0.14nm X一射线 10-3?10nm 高能辐射区 远紫外 10?200nm 近紫外 200?400nm 可见光 400?760nm 近红外 0.75?2.5?m 中红外 2.5?50?m 远红外 50?1000?m 中能辐射区 微波 0.1?100cm 射频区 1?1000m 低能辐射区 ?一射线波长最小，能量最大；射频区波长最大，能量最小;§2-2：原子、离子与分子的能级;1. 原子，离子和分子存在于一些具有确定能量的不连续的状态（Atoms, ions and molecules can exist in discrete states, characterized by definite amounts of energy). 当一种物种改变状态时，会吸收或释放一定的能量，吸收或释放的能量等于两个状态的能量之差（When a species changes its state, it absorbs or emits an amount of energy exactly equal to the energy difference between the states). ;2. When atoms, ions, or molecules absorb or emits radiation in making the transition from one energy state to another, the frenquency νor the wavelength λ of the radiation is related to the energy difference between the states by the equation: DE = E1 - E0=hν = hc/λ E1 is the energy of the higher state and E0 the energy of the lower state. The other characters have their usual significance.;量子理论是光谱法的理论基础，从这个假设我们进一步讨论一些问题： 1。 Energy state就是我们常说的能级：能级之间不连续，但各能级有确定的能量，因此能级之间的能量差也是确定的。 2。能级的能量有高有低，能量最低的状态（能级）称为基态（ground state），能量较高的状态称为激发态（excited state） 3。无论什么情况下，原子，离子和分子， 都处于一定的能量状态（或者说能级上）：在常温下，一般处于基态。;I、由于一种元素的原子（离子）有许许多多激发态，因此它可以吸收很多种波长的光，使其从基态跃迁到不同的高能级上。 II、被吸收的光的强度要减弱（吸光度和透射率） III、对同一波长的光来讲，被吸收的程度与原子的数目有关 IV、如果以吸收光的强度按照波长的长短顺序绘制谱图，就得到原子的吸收光谱图。;（5） 原子从激发态跃迁到基态，释放能量，如果能量形式是光的话，就会发射出光线——是为原子发射;前面提到过，一般情况下，在常温下原子处于基态。那么，怎样使原子跃迁至激发态？——给予它能量！ 既然常温下处于基态， 非常温（高温）是不是就处于激发态？ 光可不可以？——