第四章 光谱分析技术及相关仪器习题参考答案

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1、第四章光谱分析技术及相关仪器习题参考答案一、名词解释1．激发光谱：将激发光的光源用单色器分光，连续改变激发光波长，固定荧光发射波长，测定不同波长的激发光照射下，物质溶液发射的荧光强度的变化，以激发光波长为横坐标，荧光强度为纵坐标作图，即可得到荧光物质的激发光谱。从激发光谱图上可找出发生荧光强度最强的激发波长λex。2．荧光光谱：选择λex作激发光源，并固定强度，而让物质发射的荧光通过单色器分光，测定不同波长的荧光强度。以荧光波长作横坐标，荧光强度为纵坐标作图，便得荧光光谱。荧光光谱中荧光强度最强的波长为λem。荧光物质的最大激发波长（λex）和最大荧光波长（λem）

2、是鉴定物质的根据，也是定量测定中所选用的最灵敏的波长。3．光谱分析：对物质发射辐射能的能谱分析或对辐射能与物质相互作用引起的能谱改变的分析均称为光谱分析。4．吸收光谱：光照射到物质时，一部分光会被物质吸收。在连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱被称作吸收光谱。每一种物质都有其特定的吸收光谱，因此可根据物质的吸收光谱来分析物质的结构和含量。5．发射光谱：一部分物质分子或原子吸收了外来的能量后，可以发生分子或原子间的能级跃迁，所产生的光谱称为发射光谱，包括线状光谱、带状光谱及连续光谱。通过测定物质发射光谱可以分析物质的结构和含量。6．摩尔吸光系数（ε）：摩尔吸光

3、系数表示在一定波长下测得的液层厚度为1cm,溶液浓度为1mol/L时的稀溶液吸光度值。吸光系数与入射光波长、溶液温度、溶剂性质及吸收物质的性质等多种因素有关。当其它因素固定不变时，吸光系数只与吸收物质的性质有关，可作为该物质吸光能力大小的特征数据。7．分光光度计：能从含有各种波长的混合光中将每一单色光分离出来并测量其强度的仪器称为分光光度计。它具有分析精密度高、测量范围广、分析速度快和样品用量少等优点。根据所使用的波长范围不同可分为紫外光区、可见光区、红外光区以及万用（全波段）分光光度计等。8．荧光：某些物质吸收光能量后，可发射波长与激发光波长相同或不同的光，当激发

4、光源停止照射试样，再发射过程立即停止，这种再发射的光称为荧光。按照来源不同可分为分子荧光和原子荧光。荧光的发生和强度与物质的分子（或原子）结构有着密切的关系。通过测定物质分子产生的荧光强度可进行物质的定性与定量分析。9．朗伯-比尔定律：是比色分析的基本原理，表达了物质对单色光吸收程度与溶液浓度和液层厚度之间的定量关系。当用一束单色光照射吸收溶液时，其吸光度A与液层厚度b及溶液浓度的乘积c成正比，此即朗伯-比尔定律。数学表达式为:A＝kbc。它适用于分子吸收和原子吸收。10．单色器：将来自光源的复合光分解为单色光并分离出所需波段光束的装置，是分光光度计的关键部件。主要

5、由入射狭缝、出射狭缝、色散元件和准直镜组成。11．吸收池：又称为比色皿、比色杯、样品池或液槽等，是用来盛放被测溶液的器件，同时也决定着透光液层厚度，可用塑料、玻璃、石英或熔凝石英制成。在可见光范围内，常用无色光学玻璃或塑料制作；在紫外区，需用能透紫外线的石英或熔凝石英制作。12．外光电效应：光照射在某些金属表面，会有光电子从金属表面逸出，这种光电效应称为外光电效应。利用外光电效应可以制成光电管和光电倍增管。13．内光电效应：光深入到物体内部，将物体内部原子中的一部分束缚电子激发成自由电子，但这些电子并不逸出物体，而是留在物体内部从而使物体导电性增强，这种效应称为内光

6、电效应。利用内光电效应，可制成光敏电阻（阻值随光照强度而明显改变）、光敏二极管（二极管接上反向电压，没有光照时呈反向截止状态，有光照射时，反向电流明显增大，经三极管放大后再推动继电器工作）以及光电池。14．光电管：利用碱金属的外光电效应制成的光电转换元件。按电极结构不同可分为中心阳极式、中心阴极式和平行平板式几种，按管内充气与否又可分为真空光电管与充气光电管两种。光电管的质量取决于阴极灵敏度、线性范围、最大、最小可测能量等几个重要技术指标。15．光电倍增管：利用外光电效应与多级二次发射体相结合而制成的光电元件，由一个表面涂有光敏材料的阴极和若干个（通常为9个～13个

7、）二级电子发射极（打拿极）组成，其灵敏度比光电管高200多倍。有三个重要指标：波长效应、灵敏度和噪声水平。16．光电二极管阵列：检测器为多道光检测器，可同时检测多个波长的光强度。它是由一行光敏区和二行读出寄存器构成。光电二极管阵列不怕强光、耐振动、耐冲击、重量轻、耗电少、寿命长、光谱响应范围宽、量子效率高、可靠性高、读出速度快。17．光电池：某些半导体材料受光照射时，背光面和受光面之间会产生电位差。在两面之间可检测到电流。这种光电转换元件即为光电池。常用的有硒光电池、硅光电池等。光电池所产生的光电流与入射光强成正比。光电池的优点是结实、便宜、使用方便，不用外接电