资源描述：
《中山大学化学学院邹世春 原子光谱、分子光谱 1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、原子光谱、分子光谱1)光谱分析发射光谱、吸收光谱2)色谱分析仪器分析3)电分析4)其它分析中山大学化学学院邹世春第二章光学分析方法导论一、电磁辐射的描述1.光的波动性2.光的粒子性二、电磁波谱三、光谱仪器及其组成1.光源2.分光系统（棱镜和光栅、狭缝、光谱仪结构）3.吸收池4.光谱分析检测器中山大学化学学院邹世春光学分析方法：利用光电转换或其它电子器件测定“辐射与物质相互作用”之后的辐射强度等光学特性，进行物质的定性和定量分析的方法。即能源响应分析系统历史上，此相互作用只是局限于电磁辐射与物质的作用，这
2、也是目前应用最为普遍的方法。现在，光谱方法已扩展到其它各种形式的能量与物质的相互作用，如声波、粒子束（离子和电子）等与物质的作用。中山大学化学学院邹世春一.电磁辐射的描述1.光的波动性电磁辐射为正弦波（波长、频率、速度、振幅）。与其它波，如声波不同，电磁波不需传播介质，可在真空中传输。电场y=Asin(ωt+ϕ)=Asin(2πvt+ϕ)磁场传播方向单光色平面偏振光的传播中山大学化学学院邹世春1）波的叠加（Superposition）yt频率相同的正弦波叠加得相同频率的合成正弦波1/ν11/ν11/(∆
3、ν)频率不同的正弦波叠加得不同频率的非正弦波；更多的正弦波叠加可形成方波中山大学化学学院邹世春2）光波的衍射（Diffraction）λλλλ平行光束单缝衍射双缝衍射衍射：当一束平行光通过窄的开口如狭缝时发生弯曲的现象。中山大学化学学院邹世春3）光的干涉（Coherentinterference）4）光的传输（Transmission）5）光的反射（Reflection）6）光的折射（Refraction）7）光的偏振（Polarization）8）光的散射（Scattering）丁达尔散射(Tynda
4、ll)：大分子（如胶体粒子和聚合物分子）尺寸与光的波长相近时所产生的散射现象，此时散射光极强（与λ2成反比），可以肉眼观察到。瑞利散射(Rayleigh)：（弹性碰撞，方向改变，但λ不变）当分子或分子集合体的尺寸远小于光的波长时所发生的散射现象。散射光强与1/λ4、散射粒子的大小和粒子极化率的平方成正比。？天空为什么呈蓝色？拉曼散射(Raman)：（非弹性碰撞，方向及波长均改变）光照导致的分子内振动能级跃迁而产生的分子极化过程。分子极化率越大，Raman散射越强。中山大学化学学院邹世春2.光的粒子性当物
5、质发射电磁辐射或者电磁辐射被物质吸收时，就会发生能量跃迁。此时，电磁辐射不仅具有波的特征，而且具有粒子性，最著名的例子是“光电效应”现象的发现。1）光电效应（Photoelectriceffect）现象：1887，HeinrichHetz（在光照时，两间隙间更易发生火花放电现象）解释：1905，Einstein理论，E=hν证明：1916，Millikan（真空光电管）中山大学化学学院邹世春2）能态（Energystate）量子理论(MaxPlanck，1900)：某物质粒子总是处于“特定的”、“不连续
6、的”能量状态，即能量是“量子化”的。处于不同能量状态粒子之间发生能量跃迁时的能量差∆E可用hν表示。两个重要推论：物质粒子存在不连续的能态，各能态具有特定的能量。当粒子的状态发生变化时，该粒子将吸收或发射完全等于两个能级之间的能量差；反之亦是成立的，即∆E=E-E=hν10中山大学化学学院邹世春3）电磁波的发射—光谱图电弧,火花,火原子,离子,激发原子*,离子UV,VIS,IR原子,离子,AES焰,ICP能量分子*,分子*发射分子基态激发态基态电子或者其轰击原子,离子,激发原子*,离X原子,离子,X-r
7、ay它基本粒子能量分子子*,分子*发射分子基态激发态基态AFS,电磁辐射或光（一次光）原子,离子,激发原子*,离MFS,者化学反应能量分子子*,分子*XFS基态激发态发射荧光（二次光）产生的辐射通称为发射光谱，以辐射能（强度）对辐射频率或波长作图可原子、离基态得到发射光谱图。子、分子中山大学化学学院邹世春荧光X射线光谱电能原子发射光谱热能高能X射线原子荧光光谱hν光能原子吸收光谱hν原子核内层电子轨道外层电子轨道原子光谱的产生机过程中山大学化学学院邹世春线状光谱带状光谱连续光谱H-O火焰中海水的发射光谱
8、图22中山大学化学学院邹世春光谱组成线光谱(Linespectra):由处于气相的单个原子发生电子能级跃迁所产生的锐线，线宽大约为10-4A。带状光谱(Bandspectra):由气态自由基或小分子振动-转动能级跃迁所产生的光谱，由于各能级间的能量差较小，因而产生的谱线不易分辨开而形成所谓的带状光谱，其带宽达几个至几十个nm)；中山大学化学学院邹世春线光谱带光谱中山大学化学学院邹世春连续光谱(Continuumspectra)：固体被加热到
