3光谱分析技术与相关仪器.ppt

内 容 提 要 光谱分析（Spectral Analysis）：指所有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。 光谱分析法：基于物质发射的电磁辐射及电磁辐射与物质的相互作用而建立起来的分析方法。 第一节 光谱分析技术基础理论与分类 吸收光谱（absorption spectrum）即物质对不同波长光的吸收程度不同而产生的光谱。 发射光谱是由物质分子或原子吸收了外来的能量后发生分子或原子间的能级跃迁而产生的光谱。 一、光谱分析技术的基础理论 光的波粒二象性：微粒性 波动性 E 为光子的能量；ν为光波的频率（Hz）；h为普朗克常数（6.626）； c为光速（2.9977×108m／s）；λ为光波的波长 一、光谱分析技术的基础理论 一、光谱分析技术的基础理论 朗伯-比尔定律： I0：入射光强度 C:溶液浓度 b:液层厚度 I:透射光强度 T:透光度 A:吸光度 k:吸光系数 一、光谱分析技术的基础理论 朗伯-比尔定律的适用条件： 1.入射光为单色光。波长范围越大，单色光纯度越低，偏离越大； 2.溶液中邻近分子的存在并不改变每一给定分子的特性，即分子间互不干扰。 3.适用于分子吸收和原子吸收。 一、光谱分析技术的基础理论 发射光谱:物质所发射的光被光谱仪器分解而成的光谱。 发射光谱分析方法就是根据每种元素特有的线光谱来识别或检查各种元素。 二、光谱分析技术的分类 分子吸收法: 可见与紫外分光光度法、红外光谱法 分子光谱 分子发射法: 分子荧光光度法 光谱技术 原子吸收法：原子吸收法 原子光谱 原子发射法：发射光谱分析法、原子荧光法等 第二节 紫外-可见分光光度计 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。 分析精密度高 测量范围广 分析速度快 样品用量少 第二节 紫外-可见分光光度计 第二节 紫外-可见分光光度计 紫外-可见分光光度计：工作波段在200nm～800nm的分光光度计。其中： 200nm～400nm为紫外光区。 400nm～800nm为可见光区。 属于分子吸收光谱仪。 第二节 紫外-可见分光光度计 721 可见分光光度计 第二节 紫外-可见分光光度计 722系列 可见分光光度计 第二节 紫外-可见分光光度计 SP-756P紫外可见分光光度计 第二节 紫外-可见分光光度计 TENSOR系列红外光谱仪 光源（light source）：提供入射光的装置。 要求: 1.能在所需波长范围的光谱区域内发射连续光谱； 2.有足够的辐射强度并能长时间稳定。 常用的光源有热辐射灯（钨灯、卤钨灯等），气体放电灯（氢灯、氘灯及氙灯等），金属弧灯（各种汞灯）等。 几种常见光源比较 单色器（Monochromator）：是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。 入射狭缝：限制杂散光进入； 色散元件：将复合光分解为 单色光，有棱镜和光栅两种； 准直镜：将来自色散元件的 平行光束聚集在出射狭缝上； 出射狭缝：将固定波长范围 的光射出单色器，可以限制 通带宽度。 吸收池（absorption cell）：是用来盛放被测溶液的器件。在可见光区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。 同一套吸收池的厚度、透光面的透射、反射、折射应严格保持一致。指纹、油污及池壁上的沉淀物都会影响吸收池的透光性能。 通过改进吸收池的几何形状，可提高“光程/体积比”，即尽可能延长单位体积的光程。常用的有： 微型吸收池（Microdrill absorption cell） ：“光程/体积比”提高了近10倍。 多光路吸收池（Multipie-path absorption cell）：在吸收池壁上装有反射镜，使光线在溶液中经多次反射后才离开吸收池，大大增加了有效光程，提高了测定的灵敏度。 检测器：把光信号转换为电信号的装置。 对检测器的要求：