北京化工大学：《仪器分析》课程电子教案（课件讲稿）第二章 光谱分析法导论

光谱分析法导论 国国 98 光分析法 光分析法分类 光谱分析法 光谱分析法分类

光谱分析法导论 2 光分析法 光谱分析法 光分析法分类 光谱分析法分类

y of Che 光分析法 光分析法 基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产 生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的 分析方法。 光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分 析等方面具有其他方法不可取代的地位

3 基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产 生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的 分析方法。 光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分 析等方面具有其他方法不可取代的地位。 光分析法 光分析法

of Che 光分析法 电磁辐射 以接近光速（真空中为光速）通过空间传播能量 的电磁波 电磁辐射的性质：具有波、粒二向性 C:光速 九：波长 y:频率 粒子性：E=hv=h:分 :波数 E:能量 h:善朗克常数

以接近光速（真空中为光速）通过空间传播能量 的电磁波 电磁辐射的性质：具有波、粒二向性 波动性： λ =σ λ =ν 1c ， λ ν c 粒子性： hhE ⋅=⋅= c：光速 λ：波长 ν：频率 σ：波数 E ：能量 h：普朗克常数 电磁辐射 光分析法 4

光分析法 电磁辐射范围 Y射线~无线电波所有范围(10-12~102m) 可见光 无线电茨 被长/m102 io 102 10✉ 10 10-8 10-10 102 长波中波短波 微波 红外线 紫外线 X射线 Y射线 收音机 电视机 暖气散热器紫外线消毒柜海马骨骼透祝照片放射性标志 相互作用方式 发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等

5 电磁辐射范围 γ射线～无线电波所有范围（10-12 ～102 m） 相互作用方式 发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等 光分析法

光分析法 吸收光谱法 光谱分析法 发射光谱法 散射光谱法 测量由物质内部发生能级之间的跃 光分析法 迁而产生的发射、吸收或散射辐射 0 的波长和强度 折射法 基于物质与 非光谱分析法 旋光法 辐射能作用 ↓ 浊度法 测量辐射的某 X射线衍射法 些性质变化

6 光分析法 光分析法 光谱分析法 吸收光谱法 发射光谱法 散射光谱法 非光谱分析法 折射法 旋光法 浊度法 X射线衍射法 基于物质与 辐射能作用 测量辐射的某 些性质变化 测量由物质内部发生能级之间的跃 迁而产生的发射、吸收或散射辐射 的波长和强度

光谱分析法 光谱分析分类方法 按发射和吸收电磁波的能量（波长） 按光谱的表观形态 按获得光谱的方式 按产生光谱的基本微粒

光谱分析法 7 按发射和吸收电磁波的能量（波长） 按光谱的表观形态 按获得光谱的方式 光谱分析分类方法 按产生光谱的基本微粒

按发射和吸收电磁波的能量（波长） 电磁波谱区域 光谱区域 波长范围 跃迁类型 光谱分析方法 Y射线 0.0010.1A 核能级跃迁 Y射线发射法莫斯堡尔法 X射线 0.1~100A 原子内层电子能级跃迁 X荧光、衍射法 电子能谱分析法 真空紫外 10-200m 真空紫外吸收光谱法 紫外 200-400nm 外层电子及价电子能级 紫外可见吸收光谱法 可见 400-800nm 外层电子及价电子能级 原子吸收、发射、荧光法 分子荧光光谱法 近红外 0.8-2.5um 分子振动能级 红外吸收光谱法 中红外 2.5-50um 分子振动能级 拉曼光谱法 远红外 50-300μm 分子转动能级 微波 0.3-1000mm 分子转动、电子自旋能级 微波吸收、电子顺磁共振谱 无线电波 1m~1000m 核自旋 核磁共振谱

按发射和吸收电磁波的能量（波长） 8

光谱分析法 Wy of Che 按光谱表观形态 线状光谱 气态原子（或离子）核外电子发生能级跃迁 带状光谱 气态分子外层电子发生能级跃迁 连续光谱 由炽热的固体或液体所发射

9 线状光谱 带状光谱 连续光谱 按光谱表观形态 气态原子（或离子）核外电子发生能级跃迁 气态分子外层电子发生能级跃迁 由炽热的固体或液体所发射 光谱分析法

光谱分析法 9网 钠原子光谱 (线光谱) 后差多 21005 73 Emission spectrum of a brine sample obtained with an oxyhydrogen flame 铁谱 /nn 235.06.07.0 8.09.0240.01.02.0 3.04.0245.06.0 铁原子发射光谱（线光谱） 10

10 铁原子发射光谱（线光谱） 钠原子光谱 （线光谱） 光谱分析法 Emission spectrum of a brine sample obtained with an oxyhydrogen flame

光谱分析法 y of Che 国 104 Xenon arc Carbon arc 103 Tungsten lamp Nernst glower 102 6000K 4000K 10 3000K 2000K 500 1000 1500 2000 2500 3000 Wavelength,nm 2007 Thomson Higher Education 炽热固体所发射的连续光谱

11 炽热固体所发射的连续光谱 光谱分析法