光谱分析 药学.ppt

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1、第十章光谱分析法概论第十一章紫外-可见分光光度法第十二章荧光分析法第十三章红外分光光度法第十四章原子吸收分光光度法第十五章核磁共振波谱法第十六章质谱法（可将其归于此类）光谱分析法概论基本概念一、光学分析法分类二、物质运动与电磁辐射光谱分析仪器一、仪器的主要部件二、各部件的作用三、常用的主要部件光谱分析的基本原理一、定律的假设条件二、定律的形成三、定律的使用讨论光谱分析主要内容基本概念一、光学分析法分类等。光学分析法非光谱分析法利用光学性质分析光谱分析法利用光谱分析据检测物质类型据物质能级跃迁方向据检测辐射波长顺序分子光谱法原子光谱法核磁共振波谱法吸

2、收光谱法发射光谱法紫外、可见光谱法红外光谱法电子自旋共振波谱法常用光谱分析法概况：方法物质类型辐射方向波长范围紫外分光光分子吸收紫外光度法价电子跃迁200～400nm可见光分光分子吸收可见光光度法价电子跃迁400～800nm红外光谱法分子吸收红外光振动-转动跃迁0.75～1000m荧光分析法分子发射200～600nm价电子跃迁原子吸收分原子吸收200～800nm分光光度法核外电子跃迁核磁共振原子核吸收60cm～300m波谱自旋跃迁二、物质运动与电磁辐射1.电磁辐射的主要性质：①电磁辐射是一种能量形式；②波粒二象性；E=h=hc/粒子性-具

3、有能量波动性③电磁辐射区段；射线X射线紫外可见红外微波无线电波0.1～10nm400～760nm0.001～1m～0.0003nm200～400nm0.75～1000m1～1000m④其它主要光学性质（注意复习）。光的波动性电磁辐射为正弦波（波长、频率、速度、振幅）。，电磁波不需传播介质，可在真空中传输。磁场传播方向电场单光色平面偏振光的传播y=Asin(t+)=Asin(2vt+)yt1/11/11/()频率相同的正弦波叠加得相同频率的合成正弦波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波的叠加（Su

4、perposition）平行光束单缝衍射双缝衍射光波的衍射（Diffraction）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。电磁波谱电磁辐射波谱图2.物质运动：①运动的形式：分子(刚体)运动形式--平动转动振动电子跃迁能量依次增加原子（球体）运动形式---电子跃迁②运动的基本规律：a.物质总是使其处于最安定的基态，即当其接受外界能量跃迁至激发态时会很快释放能量返回基态；b.服从量子化规律，即运动能级差为阶梯式变化；c.高能量运动形式发生时伴随低能量运动。3.物质运动与辐射的关系：①辐射是一种能量形式，物质接受合适的辐射（如某

5、种波长的光照）时发生运动能级跃迁（由基态跃迁至相应激发态）当其返回基态时释放的能量也可是辐射形式；②根据ΔE=nhc/n为自然数1.2.3.‥可见物质运动能级所需或所放出的能量对应某种辐射。线光谱带光谱光谱分析仪器一、仪器的主要部件辐射（光）源、分光系统（单色器）、样品池、检测器（传感器）、记录显示系统二、各部件的作用辐射源---提供能量（强度）合适的辐射单色器---产生强度合适±Δ的辐射样品池---盛放样品或产生测量形式检测器---将辐射的强度变化转化成电信号记录显示---将测量结果表示出来三、常用的主要部件辐射源：①光源—根据分析要求产生

6、合适强度、一定类型及一定波长范围的光。②热辐射源—通过通电加热产生强度、波长符合分析要求的辐射。③其它辐射源—通过其它途径（如电磁感应等）产生强度、波长符合分析要求的辐射。分光系统（单色器）：分光系统包括：分光元件、狭缝、准直镜、反射镜等，其主要部件是分光元件。①滤光片—由玻璃中所含某种物质吸收部分光而透过部分光，吸收光与透过光互补（互为补色）。常见类型：带通型—透过一定范围（±Δ）光Δ越小，单色性能越好；截止型—透过一定范围（＜）光。入射白光透射紫光吸收绿色光λmax2λ紫色滤光片带通型滤光片截止型滤光片λ紫红400-435nm白光绿5

7、00-560nm绿蓝480-490nm蓝435-480nm红610-750nm橙595-610nm黄580-595nm蓝绿490-500nm②棱镜—利用不同波长光的不同折射率分光，入射复合光而射出单色光。分辨率=/Δ=b×dn/db-棱镜有效底边长dn/d-材料色散率产生的光谱长波区密、短波区疏；普通玻璃棱镜—用于可见光区；石英玻璃楞镜—用于紫外光区；性能指标用±Δ表示，Δ值越小，单色性能越好；棱镜的Δ一般比滤光片小，单色性能比滤光片好。棱镜（Prism）：棱镜的色散作用是基于构成棱镜的光学材料对不同波长的光具有不同的折射率。波长大

8、的折射率小，波长小的折射率大。Cornu棱镜bLittrow棱镜（左旋+右旋----消除双像）（镀膜反射）λλ4