第2章 光分析法导论.ppt

第2章 光分析法导论
发射：当物质受激（热、电等）后，再从高能态回到
低能态，将吸收的能量以光的形式释放出
来 — 光的发射。
(2)光的透射、散射和折射
透射：光通过透明介质时，没有能量和频率的变化，
第2章 光分析法导论
发射：当物质受激（热、电等）后，再从高能态回到
低能态，将吸收的能量以光的形式释放出
来 — 光的发射。
(2)光的透射、散射和折射
透射：光通过透明介质时，没有能量和频率的变化，
只是传播速率减慢。
散射：光通过不均匀介质时，有一部分光发生传播方
向的改变。
丁铎尔散射、瑞利散射和拉曼散射等。
折射：光从一种透明介质到另一透明介质，在两种介
质中的传播速度不同。
Date
8
“色散”— 物质对光的折射率随频率的变化
而变化。
利用色散现象进行分光 — “单色器”
(3)光的干涉和衍射
干涉：当频率、振动方向相同的光源发射的
光波相互叠加时，产生明暗相间的条纹。
衍射：光绕过物体而弯曲地向其后面传播的
现象。
Date
9
二、电磁波谱的分类
Vis
25
Date
10
能谱分析
波谱分析
光学光谱分析法
2-1
25
25
Date
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2-3 光谱分析法分类
一、光谱法
基于物质与辐射能作用时，原子或分子内部发生能级跃迁，产生光的发射、吸收或散射等波长与强度的变化关系为基础的光分析方法。
分类：原子光谱、分子光谱
Date
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（1）物质分子内部三种运动形式
（与光谱产生有关的运动）
①分子中电子相对于原子核的运动
②分子中原子间的相对振动
③分子本身绕其质量重心的转动
（2）分子具有三种不同能级
电子能级、振动能级和转动能级
三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。
Date
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分子的内（总）能：
电子能量Ee
振动能量Ev
转动能量Er
即E＝Ee+Ev+Er
发生能级跃迁时：
△E = hγ= E2 - E1
=ΔΕr+ΔΕv+ΔΕe
ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
远IR
IR(中)
UV-Vis
Date
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（线状光谱）
基于原子外层电子受辐射后在不同能级间跃迁而产生的各种光谱线的集合，每条线代表一种跃迁。
线状光谱：由于产生原子光谱的物质是处于气态的原子，只有电子能级跃迁，原子没有振动和转动能级，不会产生能级叠加，发射或吸收的能量为量子化的、不连续的、分立的线光谱。
Date
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原子光谱图（线状光谱）
最常见的三种：
（1）原子吸收光谱（AAS）
（2）原子发射光谱（AES）
（3）原子荧光光谱（AFS）
Date
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（带状光谱）
基于气态或溶液中的分子，当发生能级跃迁时，分子中的电子能级跃迁与振-转动次能级跃迁相互叠加而产生的光谱。
带状光谱：电子能级间跃迁的同时总伴随有振动和转动能级间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线相互叠加而呈现宽谱带。
Date
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常见的：紫外-可见光谱法（UV-Vis）、
红外光谱法（IR）、分子荧光光谱
法（MFS）、分子磷光光谱法
（MPS）、核磁共振波谱（NMR）。
分子光谱图（带状光谱）
Date
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二、非光谱法
不涉及能级跃迁，物质与辐射作用时，
仅改变传播方向等物理性质。
如折射、散射、干涉、衍射、偏振等
变化的分析方法。
本课程主要介绍光谱法。
Date
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光分析法
光谱分析法
非光谱分析法
折
射
法
圆
二
色
性
法
X
射
线
衍
射
法
干
涉
法
旋
光
法
原子光谱分析法
分子光谱分析法
原
子
吸
收
光
谱
原
子
发
射
光
谱
原
子
荧
光
光
谱
X
射
线
荧
光
光
谱
紫
外
光
谱
法
红
外
光
谱
法
分
子
荧
光
光
谱
法
分
子
磷
光
光
谱
法
核
磁
共
振
波
谱
法
Date
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光谱分析法
吸收光谱法
发射光谱法
原子光谱法
分子光谱法
原
子
发
射
原
子
吸
收
原
子
荧
光
X
射
线
荧
光
原
子
吸
收
紫
外
可
见
红
外
吸
收
核
磁
共
振
原
子
发
射