《光学分析法导论全》课件.ppt

**********************《光学分析法导论全》本课程全面介绍了光学分析法在化学分析中的应用，包括其基本原理、技术和应用。光学分析法的定义和应用定义光学分析法利用光的特性来分析物质的组成、结构和性质。包括光谱分析、光度法、光学显微镜等。应用化学、生物学、医学、环境科学、食品科学等领域。测定物质浓度、分析物质结构、研究物质性质。光的基本特性光是一种电磁辐射，以波的形式传播。光具有波粒二象性，既表现出波的性质，也表现出粒子的性质。光的波长决定了光的颜色，波长越短，颜色越偏向蓝色；波长越长，颜色越偏向红色。光的频率决定了光的能量，频率越高，能量越大。光的传播1直线传播在均匀介质中，光沿直线传播。例如，阳光照射到树木上，形成树木的影子，这就是光的直线传播现象。2折射当光线从一种介质进入另一种介质时，会发生折射，即光线改变传播方向。例如，筷子插入水中，看起来像是折断了一样。3反射当光线遇到物体表面时，会发生反射，即光线被反射回去。例如，我们能看到自己的影子，就是因为光线被物体反射到我们的眼睛里。光的反射与折射1光的反射光线照射到两种介质的交界面上时，部分光线返回原介质的现象。2光的折射光线从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，光线偏离原来方向的现象。3反射定律入射角等于反射角，入射光线、反射光线和法线在同一平面内。4折射定律入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数，称为折射率。光的反射和折射是光学分析法中重要的基本现象，它们是许多光学仪器的理论基础。光的干涉和衍射11.干涉当两束或多束相干光波相遇时，会发生干涉现象。干涉会导致光强度的增强或减弱。22.衍射当光波遇到障碍物或狭缝时，会发生衍射现象。衍射导致光波偏离直线传播路径。33.相干光相干光是指频率相同、相位差恒定的光波。相干光源是观察干涉现象的关键。44.应用干涉和衍射在光学仪器、光学测量、全息术等方面都有广泛应用。光吸收和发射光吸收物质吸收特定波长的光，电子跃迁至更高能级。光发射电子从高能级跃迁至低能级，释放能量，发射特定波长的光。光谱学的基本概念光谱学的定义光谱学是研究物质与电磁辐射相互作用的学科。通过分析物质发射、吸收或散射的光，可以获得物质的化学组成、结构和性质的信息。光谱学的分类光谱学可分为原子光谱和分子光谱两大类，分别研究原子和分子与电磁辐射的相互作用。光谱学的作用光谱学在化学、物理学、生物学、医学、材料科学等领域有着广泛的应用，可以用于物质的分析、结构测定、动力学研究、环境监测等。原子光谱分析原子发射光谱物质在高温下被激发，原子跃迁到高能级，回到低能级时发射特征光谱。原子吸收光谱物质原子吸收特定波长的光，测量吸收光强度，进行定量分析。原子荧光光谱物质原子吸收特定波长的光，激发后发射荧光，测量荧光强度，进行定量分析。分子光谱分析红外光谱法红外光谱法通过检测分子振动和转动吸收特定波长的红外辐射来识别和定量分析物质。拉曼光谱法拉曼光谱法利用分子对入射光的非弹性散射现象，根据散射光频率的变化来获取分子结构和组成信息。紫外可见光谱法紫外可见光谱法通过测量物质在紫外可见光区的光吸收或透射来进行定量分析和结构鉴定。光度法的基本原理光束的吸收光束通过溶液时，部分光被溶液中的物质吸收，强度减弱。物质的浓度吸收光的量与溶液中物质的浓度成正比，即浓度越高，吸收的光越多。比尔-朗伯定律描述了光吸收与溶液浓度和光程之间的关系，是光度法定量分析的基础。光度计测量使用光度计测量通过溶液的光强，通过比尔-朗伯定律计算待测物质的浓度。光度法的定量分析1标准曲线法根据已知浓度的标准溶液，绘制吸光度与浓度的关系曲线2比较法通过测量未知样品和已知浓度标准溶液的吸光度，比较得出未知样品的浓度3差示光度法利用两个波长进行测量，提高测量灵敏度和准确度光度法定量分析是利用物质对光的吸收或透射程度进行定量分析的方法。常见的定量分析方法有标准曲线法、比较法和差示光度法。在实际应用中，应根据分析样品的性质和要求选择合适的定量分析方法。荧光光度法基本原理荧光光度法利用物质在特定波长光照射下产生的荧光强度来进行定量分析。特点高灵敏度、选择性好，适用于痕量分析和微量分析，广泛应用于环境监测、食品安全、医药卫生等领域。分类根据激发光源和检测方式不同，可分为连续光源荧光光度法、脉冲光源荧光光度法等。磷光光度法定义磷光光度法是一种基于物质分子在受激后发射的磷光的强度来测定物质浓度的方法。原理当物质分子吸收光能后跃迁至激发态，在激发态停留一段时间后