仪器分析 教学课件 作者 张威 主编第三章 光分析法导论.ppt

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1、第三章光分析法导论学习目标1.了解光学分析法的定义；2.熟悉光的波粒二象性，波参数的含义及能量与波长的关系；2.熟悉物质对光的吸收与发射；2.熟悉原子光谱和分子光谱的种类。引言：什么是光分析法？光分析法是借助物质与光的相互作用来确定物质的性质或含量的分析方法。光源照射样品液所吸收光的波长（频率）、强度所发射的光的波长（频率）、强度反射、折射、散射、干涉、衍射、偏振主要内容§3.1光的性质§3.2光与物质的相互作用§3.3原子光谱与分析光谱§3.1光的性质光的性质光的波动性光的粒子性波速（c）波长（λ）频率（υ）周期

2、（T）波数（σ）一、光的波动性光作为一种电磁波，具有波粒二相性电磁波可以用电场E和磁场H两个矢量来描述一般情况下仅用电场矢量来描述电磁辐射。§3.1光的性质一、光的波动性电磁波常用的波参数：波速（c）：电磁辐射传播的速度波长（λ）：是指相邻两个波峰或波谷间的距离。频率（υ）：单位时间内电磁振动的次数。υ=c/λ周期（T）:通过相邻两个波峰或波谷间所需的时间波数（σ）：每厘米内波的振动次数，单位为cm-1§3.1光的性质§3.1光的性质二、光的粒子性光具有粒子性，每个光子的能量与其频率或波长有关：波长愈长，能量愈小，

3、波长愈短，能量愈大。§3.2光与物质的相互作用光源照射样品液所吸收光的波长（频率）、强度所发射的光的波长（频率）、强度反射、折射、散射、干涉、衍射、偏振§3.2光与物质的相互作用一、光的吸收物质会对不同频率的光产生选择性的吸收。根据量子理论，物质粒子能量是量子化的。能量差E=E1-E0大小是特定的。§3.2光与物质的相互作用一、光的吸收只有当光的能量恰等于物质能级跃迁的能量差E，该光线才能被物质所吸收，可以表示为公式：E2为物质最终能量；E１为物质初始能量，λ为物质所吸收的光的波长§3.2光与物质的相互作用二、

4、光的发射高能态的粒子是不稳定的，在短暂的时间(约10-8s)内，又从高能态跃回低能态。在此过程中，往往以光辐射的形式释放出多余的能量，这种现象称为光的发射。§3.3原子光谱与分子光谱一、原子光谱原子光谱由原子核外电子吸收或发射电磁波产生。有原子吸收光谱、原子发射光谱和原子荧光光谱等三种。一、原子光谱（一）原子发射光谱原子核外电子从激发态返回基态或较低能态而发射出特征谱线，产生发射光谱。（二）原子吸收光谱当光辐射通过基态原子蒸气时，基态原子选择性吸收一定频率的电磁波，从基态跃迁到激发态。由原子这种吸收而获得的特征光谱

5、称为原子吸收光谱。（三）原子荧光光谱基态的气态原子在光辐射的作用下跃迁到激发态后，多数与体系中共存粒子相互碰撞，把激发能转变为热能，其它激发态原子则通过光辐射的形式释放能量而跃迁回到基态。这种光辐射叫原子荧光。原子荧光也属于发射光谱一、原子光谱二、分子光谱§3.3原子光谱与分子光谱二、分子光谱（一）分子吸收光谱分子吸收光谱分子对辐射能的选择性吸收并由基态或较低能级跃迁到较高能级产生的分子光谱叫做分子吸收光谱。跃迁类型所需能量对应辐射对应光谱名称分子电子能级较大紫外-可见光紫外-可见吸收光谱分子振动能级较小红外线红外

6、光谱§3.3原子光谱与分子光谱二、分子光谱（二）分子发射光谱分子发光光谱包括荧光光谱、磷光光谱和化学发光光谱。获得能量途径维持时间光谱名称荧光激发光短，激发光停止照射后即停止发生荧光光谱磷光激发光较长，激发光停止照射后还可维持约10-3～10s磷光光谱化学发光化学反应－化学发光光谱1.当光从一种介质传播到另一种介质中时，下列（）保持不变。A.波长C.速度B.频率D.方向很遗憾，您答错了答对了！点此进入下一题很遗憾，您答错了很遗憾，您答错了课堂练习2.光的粒子性表现在下述（）性质上。B.频率A.能量C.波长D.波数很

7、遗憾，您答错了答对了！点此进入下一题很遗憾，您答错了很遗憾，您答错了课堂练习3.下列（）光谱属于分子吸收光谱。B.分子磷光光谱A.分子荧光光谱D.紫外-可见光谱C.分子化学光谱很遗憾，您答错了答对了！点此进入下一题很遗憾，您答错了很遗憾，您答错了课堂练习4.紫外-可见光谱的产生是由于分子在吸收紫外-可见光后，发生（）类型的跃迁。A.振动能级跃迁B.转动能级跃迁C.电子能级跃迁D.以上答案都不是很遗憾，您答错了答对了！点此进入下一题很遗憾，您答错了很遗憾，您答错了课堂练习5.带光谱是由于（）A.炽热固体发射的结果C.

8、受激原子发射的结果B.受激分子发射的结果D.简单离子发射的结果很遗憾，您答错了答对了！很遗憾，您答错了很遗憾，您答错了课堂练习谢谢！