光谱学分析方法.ppt

由光源发出的光，经过第一单色器（激发光单色器）后，得到所需的激发光。通过样品池，由于一部分光线被荧光物质所吸收，荧光物质被激发后，将向四面八方发射荧光。
为了消除入射光和散射光的影响，荧光的测量应在与激发光成直角方向进行+) / 2 ]/sin [ /2]

从最小偏向角和棱镜的顶角 ，可以求出棱镜的色散率。将上式微分得到：
dn /d = d /d cos[( +)/2] /
2 sin ( /2)
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移项得：
d /d = dn /d  2 sin ( /2) /
{1- n2sin2 ( /2)}1/2
在光谱仪中，棱镜一般安置在最小偏向角的位置（入射光通过棱镜是与底边平行），这时棱镜的顶角越大或折射率n越大，棱镜的角色散率越大。
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如果光谱仪中安装数个相同的棱镜，且其位置都处在最小偏向角位置，则总的角色散率等于单个棱镜的角色散率乘以所用的棱镜数目。
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若要增加光谱仪的角色散率，可以采用下列办法：
① 增加棱镜的数目
使用这种办法时，要考虑成本和光强减小的问题。
② 增大棱镜的顶角
这种办法将受到入射角大于临界角时发生全反射的限制。例如，对于棱镜，当顶角等于65时，紫外线就不能折射出来，所以其顶角一般为60。
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③ 改变棱镜的材料
即改变dn /d
在400nm- 800nm波长范围内，玻璃棱镜比石英棱镜的色散率大。
但在200nm- 400nm的波长范围内，由于玻璃强烈地吸收紫外光，无法采用，故只能采用石英棱镜。
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对于同一种材料的棱镜，波长越短， dn /d 越 大，角色散率也越大，因此，短波部分的谱线分得较开一些，长波部分的谱线靠得紧些。
在光谱仪中，谱线最终是被聚焦在光谱焦面上，以便进行检测。此时，用角色散率难以表示谱线之间的色散距离，而采用线色散率dl /d 来表示。
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线色散率表示波长相差d 的两条谱线在焦面上的距离dl。线色散率越大，表示两条谱线之间的距离也越大。在实际工作中，常用线色散率的倒数d / dl表示，此值越大，色散率越小。
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（2）分辨率
棱镜的分辨率R是指将两条靠得很近的谱线分开的能力。在最小偏向角的条件下，R可表示为
R = 平均 /
平均为两条谱线的平均波长
为刚好能分开的两条谱线间的波长差
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分辨率与棱镜底边的有效长度b和棱镜材料的色散率dn /d 成正比
R = 平均 / = b  dn /d
或 R = 平均 / = mb  dn /d
式中mb为m个棱镜的底边总长度。
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由上式可知，分辨率随波长而变化，在短波部分分辨率较大。
棱镜的顶角较大和棱镜材料的色散率较大时，棱镜的分辨率较高。但是棱镜顶角增大时，反射损失也增大，因此通常选择棱镜顶角为的60°。
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对紫外光区，常使用对紫外光有较大色散率的石英棱镜；
而对可见光区，最好的是玻璃棱镜
由于介质材料的折射率n与入射光的波长有关，因此棱镜给出的光谱与波长有关，是非均排光谱。
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光栅分为透射光栅和反射光栅，常用的是反射光栅。反射光栅又可分为平面反射光栅（或称闪耀光栅）和凹面反射光栅。
光栅由玻璃片或金属片制成。光栅是一种多狭缝部件，光栅光谱的产生是多狭缝干涉和单狭缝衍射两者联合作用的结果。
光具有波粒二相性。
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干涉
当频率相同、振动方向相同、周相相等或周相差保持恒定的波源所发射的相干波互相叠加时，会产生波的干涉现象。
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若两光波光程差为，波长为，则当光程差等于波长的整数倍时，两波将互相加强到最大程度，即
 =  K 
（K = 0，1，2…）
此时，两光波在焦点上将相互加强形成明条纹。
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相反，当两波的光程差等于半波长的奇数倍时，两波将相互减弱到最大程度，即
 = （2 K+1）•  / 2
（ K = 0，1，2…）
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通过干涉现象，可以得到明暗相间的条纹。
当两列波相互加强时可得到明亮的条纹；
当两列波互相抵消是则得到暗条纹。
这些明暗条纹称为干涉条纹。
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衍射
光波绕过障