儀器分析教案第三章光學分析導論1課件

*光學分析法（opticalmethodsofanalysis）：根據(jù)物質(zhì)發(fā)射的電磁輻射或物質(zhì)與輻射的相互作用建立起來的一類儀器分析方法，統(tǒng)稱為光學分析法。光學分析法三個過程：能源提供能量與被測物質(zhì)產(chǎn)生被檢測能量相互作用訊號第三章光學分析法導論*光學分析法

輻射能物質(zhì)

作用性質(zhì)不同

光譜法非光譜法（光譜分析法）（一般光學分析法）AES、AAS、AFS、MFS、UV-VIS、IR、NMR、EPR折射分析、旋光分析、X衍射分析、光散射分析*當輻射能與物質(zhì)相互作用時，不包含物質(zhì)能級之間的躍遷，電磁輻射只改變了傳播方向或某些物理性質(zhì)，如折射、偏振等，測量這些性質(zhì)改變的分析方法，就是非光譜法。不是重點學習的內(nèi)容非光譜分析法

（一般光學分析法）*光譜分析法

（光譜法）當物質(zhì)與輻射能相互作用時，物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生能級的躍遷，記錄由能級躍遷所產(chǎn)生的輻射能強度隨波長（或相應單位）的變化，所得的圖譜稱為光譜。利用物質(zhì)的光譜進行定性定量和結(jié)構分析的方法稱為光譜分析法，簡稱光譜法。重點討論內(nèi)容*一、電磁輻射與電磁波譜Electromagnetismeradializationandspectrum

電磁輻射

射線~X射線~紫外~可見~紅外~微波~無線電波

光是電磁輻射的一部分

能量高低

波長短長

頻率大小

波數(shù)多少P201電磁波譜分區(qū)*光是一種電磁輻射（又稱電磁波），是一種以巨大速度通過空間而不需要任何物質(zhì)作為傳播媒介的光（量）子流，它具有波粒二象性（波動性、微粒性）。光的波動性：波長

，波數(shù)

，頻率

。光的微粒性：E（每個光子具有的能量）*波長頻率c光速＝2.9979×108m·s-1＝2.9979×1010cm·s-1波動性微粒性普朗克常數(shù)h＝6.6262×10-34J·s將電磁輻射的二象性聯(lián)系在一起*電磁輻射與物質(zhì)的作用機制的不同

不同的光學分析方法重點討論光譜法的分類二、光學分析方法的分類Thesortofopticanalysis*

吸收光譜法

能級躍遷方向

發(fā)射光譜法

分類：

分子光譜法

能量作用粒子

原子光譜法

*光學分析法的分類光譜方法：測量發(fā)射或吸收光譜的波長和強度非光譜方法定性、定量物質(zhì)內(nèi)部特定的能級躍遷特征光譜的波長：定性、結(jié)構分析光譜的強度：定量分析原子光譜分子光譜折光、旋光、衍射、比濁法原子發(fā)射光譜原子吸收光譜紅外光譜可見光譜紫外光譜*Actionspectrumandmolecularspectrum原子光譜：是由一條條明銳的彼此分立的譜線組成的線狀光譜，每一條光譜線對應于一定的波長，這種線狀光譜只反映原子或離子的性質(zhì)而與原子或離子來源的分子狀態(tài)無關。原子光譜法：是以測量氣態(tài)原子或離子外層電子能級躍遷所產(chǎn)生的原子光譜為基礎的成分分析方法。原子光譜法應用范圍：可以確定試樣物質(zhì)的元素組成和含量，但不能給出物質(zhì)分子結(jié)構的信息。原子能級：量子化

基態(tài)激發(fā)態(tài)1.原子光譜法和分子光譜法*分子光譜法：是以測量分子轉(zhuǎn)動能級、分子中原子的振動能級（包括分子轉(zhuǎn)動能級）和分子電子能級（包括振-轉(zhuǎn)能級）躍遷所產(chǎn)生的分子光譜為基礎的定性、定量和物質(zhì)結(jié)構分析方法。分子能級：連續(xù)的光譜帶系（電子-振動-轉(zhuǎn)動光譜）

帶狀光譜*Absorbspectrumandemissionspectrum

吸收光譜：用具有線狀或連續(xù)光譜的光源（電磁輻射）照射樣品，其原子或分子選擇吸收某些具有適宜能量的光子后，由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，在相應波長位置出現(xiàn)吸收線或吸收帶，所形成的光譜為吸收光譜?；鶓B(tài)激發(fā)態(tài)吸收光譜法：利用物質(zhì)的吸收光譜進行定性、定量及結(jié)構分析的方法。2.吸收光譜和發(fā)射光譜*發(fā)射光譜：構成物質(zhì)的原子、離子或分子受到輻射能、熱能、電能或化學能的激發(fā)，電子由激發(fā)態(tài)回至基態(tài)所產(chǎn)生的光譜。激發(fā)態(tài)基態(tài)

發(fā)射光譜法：利用物質(zhì)發(fā)射光譜進行定性定量分析方法。*1.特點：(1)靈敏度高。原子發(fā)射光譜法的最低檢出限是0.1ng·mL-1。(2)使用試樣量少。(3)光學分析法適用的被測組分含量范圍很廣泛。適用于微量、痕量甚至超痕量組分的分析。(4)分析速度快。(5)多元素同時測定。光學分析法的特點和應用2.應用:(1)成分分析。(2)化學、物理化學各種參數(shù)的測定。(3)化學反應機理的研究。(4)分子結(jié)構的測定。(5)遙感分析。(6)特征分析。人有了知識