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南大仪器分析课件第10章 光学分析法导论精选
第十章 光学分析法导论
Optical analysis 光学分析方法涉及到三个问题:
光学分析法是基于检测能量(电磁辐 ①能源 提供能量(包括辐射能);
射)作用于待测物质后产生的辐射信号或 ②能量与物质的相互作用;
所引起的变化的分析方法。 ③分析信号的产生及其检测。
1. 电磁辐射的性质
(1) 波动性
电磁辐射:以巨大速度通过空间,不需要以任何
电磁辐射为正弦波(波长、频率、速度、振幅)。与其它
物质作为传播媒介的一种电磁波(能量),电磁
波,如声波不同,电磁波不需传播介质,可在真空中传输。
波是振荡并互相垂直的电场和磁场的结合。
电场 y = A sin(ωt + ϕ) = A sin(2πvt + ϕ)
这些电磁辐射包括从γ射线到无线电波的所有电磁
波谱范围(不只局限于光学光谱区)。 磁场
电磁辐射与物质相互作用的方式有发射、吸收、
反射、折射、散射、干涉、衍射、偏振等。 传播方向
单光色平面偏振光的传播
• 频率ν:一秒内电磁场振荡的次数,单位Hz或s-1 。
• 波长λ:是电磁波相邻两个同位相点之间的距离,单位有
m、cm、μm、nm、埃。
• 波速 υ:电磁辐射传播的速度,电磁辐射在不同介质中传
播速度是不同,只有在真空中所有电磁辐射的传播速度才
相同,都等于光速。
• c = λν= 3 ×1010 cm•s-1
• 波数K: 是1 cm内波的数目,单位为cm-1 。
• K = 1/ λ
散射 折射与反射 衍射 干涉 偏振
1
(2) 粒子性
当物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。
E --光子的能量 J, 焦耳
E --光子的能量 J, 焦耳
hc
υ光子的频率 Hz, 赫兹
E h υ υ光子的频率 Hz, 赫兹
λ λ光子的波长 cm
λ光子的波长 cm
10 -1
C 光速 2.9979×1010 cm.s-1
C 光速 2.9979×10 cm.s
-34
h Planch常数 6.6256×10-34 J.s 焦耳. 秒
h Planch常数 6.6256×10 J.s 焦耳. 秒
能态(Energy state) (3)电磁波谱
物质粒子总是处于特定的不连续的能量状态,即能 电磁辐射按波长(或频率、波数、
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