第1讲 绪论及光谱分析法引论ppt课件.ppt

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1、第一讲绪论仪器分析化学化工类基础课程主讲人：按要求省略点击上图播放同学们好！我的联系方式电子邮箱：按要求省略@sdili.edu.cn按要求省略@163.com工作电话：按要求省略移动电话：按要求省略课程学习方法课前预习课堂上认真听讲课后及时复习作业认真独立完成理论联系实践本书学习的主要内容共9章，分为8讲共16学时，1个学分第一章绪论一、分析化学的发展和仪器分析的产生－3次巨大变革二、仪器分析的分类（P2）：光、电、色三、发展中的仪器分析仪器分析电化学分析光化学分析色谱分析波谱分析电重量、电容量、电位、极谱发射、吸收，荧光、光度气相、液相、

2、离子、超临界、毛细管电泳红外、紫外、核磁共振波谱、质谱利用物质的物理或物理化学性质现代四谱X射线衍射仪点击上图播放第2章光谱分析法引论ChapterTwoGuideofOpticsAnalyticalMethod一.电磁辐射的波粒二象性电磁辐射及电磁波谱1.电磁辐射的波动性散射折射与反射衍射干涉偏振2.电磁辐射的粒子性光电效应康普敦效应黑体辐射波长—cm、µm、nm频率—υHzsec-1波数—(或σ)cm-1传播速度—cm/sec一.电磁辐射的波粒二象性3.普朗克(Planch)公式E--光子的能量J,焦耳(1J=6.2411018ev

3、)υ---光子的频率Hz,赫兹---光子的波长cmC---光速2.99791010cm.s-1h---Planch常数6.625610-34J.s焦耳.秒二.电磁辐射与物质的相互作用及其光谱1.物质的能态2.电磁辐射的吸收与发射原子、离子分子A.原子光谱线光谱LinespectraE2E0E1E3hi波长半宽度10-2~10-5Na5890、5896原子吸收光谱原子发射光谱B.分子光谱带光谱Bandspectra有机、无机分子E2E1E0半宽度20~100nm分子吸收光谱分子发射光谱hi波长/nmA(T)波长/nmI半宽度20~10

4、0nm三.光学分析法波谱1.电磁波谱与现代仪器分析方法波谱区-射线波长5~140pm跃迁类型核能级X-射线远紫外光10-3~10nm10~200nm原子内层电子莫斯鲍尔光谱法:-射线原子核-射线吸收X-射线吸收光谱法:X-射线/放射源原子内层电子（n>10)X-射线吸收X-荧光光谱法:X-射线原子内层电子特征X-射线发射远紫外光----真空紫外区。此部分光谱会被空气吸收原子光谱：原子发射光谱、原子吸收光谱、原子荧光光谱分子光谱：紫外-可见吸收光谱、分子荧光/磷光光谱、化学发光近紫外光可见光200~400nm400~750nm

5、原子外层电子/分子成键电子波谱区近红外光中红外光波长0.75~2.5m2.5~50m跃迁类型分子振动远红外光微波射频50~1990m0.1~100cm1~100m分子转动电子、核自旋近红外光谱区:配位化学的研究对象红外吸收光谱法:红外光分子吸收远红外光谱区电子自旋共振波谱法:微波分子未成对电子吸收核磁共振波谱法:射频原子核自旋吸收2.光学分析法的分类光谱法：以光的波长与强度为特征信号的仪器分析方法非光谱法：以光辐射的某些性质变化为特征信号的仪器分析方法（不涉及物质内部能级的跃迁）吸收光谱法、发射光谱法、散射光谱法折射法、旋光

6、法、圆二色法、比浊法、衍射法四、光谱法仪器用来研究吸收、发射或荧光电磁辐射的强度和波长关系的仪器叫做光谱仪或分光光度计。光谱仪或分光光度计一般包括五个基本单元：光源、单色器、样品容器、检测器和读出器件。光源提供足够的能量使试样蒸发、原子化、激发，产生光谱.发射光谱仪结构示意图吸收光谱仪结构示意图（以紫外可见光度计为例）由光源发射出的连续光，……，被样品分子吸收，出射光被检测器接收，即可测得其吸收信号。光源单色器吸收池检测器信号指示系统荧光光谱仪示意图由光源发出的光，通过样品池，荧光物质吸收一部分光线被激发，将向四面八方发射荧光。为了消除入射光

7、和散射光的影响，荧光的测量应在与激发光成直角方向进行。经荧光单色器后的荧光作用于检测器上，得到相应的电信号。（一）光源光谱分析中，光源必须具有足够的输出功率和稳定性。因此往往需用稳压电源或者参比光束以保证其稳定。光源有连续光源和线光源等。一般连续光源主要用于分子吸收光谱法；线光源用于荧光、原子吸收和Raman光谱法。1.连续光源连续光源是指在波长范围内主要发射强度平稳，具有连续光谱的光源。（1）紫外光源紫外连续光源主要采用氢灯和或氘灯。在低压下以电激发的方式产生的连续光谱，光谱范围为160~375nm。高压氢灯以2000~6000V的高压使两

8、个铝电极之间发生放电。低压氢灯启动电压约为400V直流电压，而维持直流电弧的电压为40V。氘灯的工作方式与氢灯相同，光谱强度比氢灯大3~5倍，寿命也比氢灯长。（2）