仪器分析教案第三章光学分析导论1.ppt

当辐射能与物质相互作用时，不包含物质能级之间的跃迁，电磁辐射只改变了传播方向或某些物理性质，如折射、偏振等，测量这些性质改变的分析方法，就是非光谱法。 不是重点学习的内容 光是一种电磁辐射（又称电磁波），是一种以巨大速度通过空间而不需要任何物质作为传播媒介的光（量）子流，它具有波粒二象性（波动性、微粒性）。 光的波动性：波长 ? ，波数 ? ，频率 ? 。 光的微粒性：E （每个光子具有的能量） 电磁辐射与物质的作用机制的不同 不同的光学分析方法 重点讨论光谱法的分类 Action spectrum and molecular spectrum 原子光谱：是由一条条明锐的彼此分立的谱线组成的线状光谱，每一条光谱线对应于一定的波长，这种线状光谱只反映原子或离子的性质而与原子或离子来源的分子状态无关。 原子光谱法：是以测量气态原子或离子外层电子能级跃迁所产生的原子光谱为基础的成分分析方法。 原子光谱法应用范围：可以确定试样物质的元素组成和含量，但不能给出物质分子结构的信息。 原子能级：量子化 基态 激发态 分子光谱法：是以测量分子转动能级、分子中原子的振动能级（包括分子转动能级）和分子电子能级（包括振-转能级）跃迁所产生的分子光谱为基础的定性、定量和物质结构分析方法。 分子能级：连续的 光谱带系（电子-振动-转动光谱） 带状光谱 Absorb spectrum and emission spectrum 吸收光谱：用具有线状或连续光谱的光源（电磁辐射）照射样品，其原子或分子选择吸收某些具有适宜能量的光子后，由基态跃迁至激发态，在相应波长位置出现吸收线或吸收带，所形成的光谱为吸收光谱。 基态 激发态 吸收光谱法：利用物质的吸收光谱进行定性、定量及结构分析的方法。 发射光谱：构成物质的原子、离子或分子受到辐射能、热能、电能或化学能的激发，电子由激发态回至基态所产生的光谱。 激发态 基态 发射光谱法：利用物质发射光谱进行定性定量分析方法。 * * 光学分析法（optical methods of analysis）： 根据物质发射的电磁辐射或物质与辐射的相互作用建立起来的一类仪器分析方法，统称为光学分析法。 光学分析法三个过程： 能源提供 能量与被测物质 产生被检测 能量 相互作用 讯号 第三章 光学分析法导论 光学分析法 辐射能 ? 物质 作用 性质不同 光谱法 非光谱法 （光谱分析法） （一般光学分析法） AES、AAS、AFS、MFS、 UV-VIS、IR 、NMR、EPR 折射分析、旋光分析、 X衍射分析、光散射分析 非光谱分析法（一般光学分析法） 光谱分析法（光谱法） 当物质与辐射能相互作用时，物质内部发生能级的跃迁，记录由能级跃迁所产生的辐射能强度随波长（或相应单位）的变化，所得的图谱称为光谱。 利用物质的光谱进行定性定量和结构分析的方法称为光谱分析法，简称光谱法。 重点讨论内容 一、电磁辐射与电磁波谱 Electromagnetism eradialization and spectrum 电磁辐射 ? 射线~X射线~紫外~可见~红外~微波~无线电波 光是电磁辐射的一部分 能 量 高 低 波长 短 长 频率 大 小 波数 多 少 P201 电磁波谱分区