现代物理试验方法的应用.ppt

现代物理测试方法的应用
§1 电磁波的一般概念
一、光的频率与波长
υ= c /λ
υ=频率,单位:赫(HZ);
λ=波长,单位:厘米(cm),表示波长的单位很多。如:1nm=10-7cm=10-3μm
λ=300nm的光,它的频率为(1HZ=1S-1)
频率的另一种表示方法是用波数,即在1cm长度内波的数目。 如波长为300nm的光的波数为: 1/(300×10-7) =33333 cm-1
二、电磁波谱的划分
电磁波
射线
射线
真空紫外
近紫外
波长
~
~10nm
10~200nm
200~400nm
频率ν/Hz
3×1020~3×1019
3×1019~3×1016
3×1016~×1015
×1016~×1014
能量E/J
×10-13 ~×10-14
×10-14 ~×10-17
×10-17 ~×10-19
×10-19 ~×10-19
跃迁类型
核跃迁
内层电子
外层电子
外层电子
波谱方法
斯鲍尔谱
X射线谱
紫外吸收光谱原子光谱
电磁波
可见光
红外(远红外)
微波
射频
波长
400 ~800nm
~50um(50~1000um)
~10cm
10cm~
频率ν/Hz
×1014~×1014
×1014~6×1012 (6×1012~3×1011)
6×1011~3×109
3×109~
能量E/J
×10-19 ~×10-19
×10-14 ~×10-19
(×10-19 ~×10-22)
×10-22 ~×10-24
×10-24~
跃迁类型
外层电子
分子振动(分子转动)
电子自旋、分子转动
核自旋
波谱方法
可见紫外吸收
红外吸收光谱、拉曼光谱
电子顺磁共振、微波谱
核磁共振
三、光的能量及分子吸收光谱
1、光的能量
E=hυ=hc/λ h-普郎克常数(×10-)
2、分子吸收光谱
(1)、分子的能量
E=E零点能+ E平动能+E电子+E振动+E转动
E电子、E振动、E转动量子化的,统称为分子内部运动能。
(2)、吸收光谱的产生
ΔE=E2-E1=hν
§2 紫外和可见吸收光谱
一、紫外光谱及其产生
1、紫外光谱的产生
物质分子吸收一定波长的紫外光时,电子发生跃迁所产生的吸收光谱称为紫外光谱。