《生物仪器分析》课程教学课件（讲稿）第二章 光谱分析法导论

国 第二章 光谱分析法导论 主讲教师：杨屹 北京化工大学理学院

第二章 光谱分析法导论 主讲教师：杨屹 北京化工大学理学院

光谱分析法导论 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

光分析法 国 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象所建立起来的 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

sity of C 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 的电疏波 电磁辐射的性质：具有波、粒二向性 C:光速 2:波长 入 y:频率 在于性：6=v=h号 G: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：   =   = c 1 ，   c 粒子性： E = h  = h  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 sity of C 国 电磁辐射范围 Y射线~无线电波所有范图(10-12~102m) 可见光 无线电被 波长/四0 io 102 10 106 1010o 102 长波中波短波 红外线 紫外线 X射线 Y射线 收音机 电悦机 暖气散热器紫外线消毒柜海马骨酪透找照片放射性标志 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

sity of C 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 的波长和强度 折射法 基于物质与 旋光法 辐射能作用 非光谱分析法 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 γ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 10-200nm 真空紫外吸收光谱法 紫外 200-~400m 外层电子及价电子能级 紫外可见吸收光谱法 可见 400-800m 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 2.550um 分子振动能级 拉曼光谱法 远红外 50-300um 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 8

按发射和吸收电磁波的能量（波长） 8

光谱分析法 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 钠原子光谱 (线光谱) Emission spectrum of a brine sample obtained with an oxyhydrogen flame 铁谱 λ/nn 235.06.07.0 8.09.0240.01.0 2.03.0 4.0245.06.0 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