第六章 光分析法导论.ppt

一、光分析法及其特点 optical analysis and its characteristics 三个基本过程： 二、电磁辐射的基本性质 basic properties of electromagnetic radiation 辐射能的特性： 三、光分析分类 type of optical analysis 原子光谱（线性光谱）：最常见的三种 基于原子外层电子跃迁的原子吸收光谱（AAS）； 原子发射光谱（AES）、原子荧光光谱（AFS）； 基于原子内层电子跃迁的 X射线荧光光（XFS）； 基于原子核与射线作用的穆斯堡谱； 荧光发射 分子光谱（带状光谱）： 四、光分析方法的进展 development of optical analysis 4. 交叉 三种光分析法测量过程示意图 一、光分析法仪器的基本流程 general process of spectrometry 二、光分析法仪器的基本单元 main parts of spectrometry 2.单色器 棱镜 光栅 狭缝 3.试样装置 4. 检测器 光源与试样相互作用的场所 （1）吸收池 紫外-可见分光光度法：石英比色皿 荧光分析法： 红外分光光度法：将试样与溴化钾压制成透明片 （2）特殊装置 原子吸收分光光度法：雾化器中雾化，在火焰中，元素由离子态→原子； 原子发射光谱分析：试样喷入火焰； 详细内容在相关章节中介绍。 （1）光检测器 主要有以下几种： 硒光电池、光电二极管、光电倍增管、硅二极管阵列检测器、半导体检测器； （2）热检测器 主要有： 真空热电偶检测器：红外光谱仪中常用的一种； 热释电检测器： 5. 信号、与数据处理系统 现代分析仪器多配有计算机完成数据采集、信号处理、数据分析、结果打印，工作站软件系统； * * 第六章 光分析法导论 an introduction to optical analysis 第一节 光分析基础 fundamental of optical analysis 第二节 光谱法仪器与光学器件 instruments for spectrometry and optical parts 光分析法：基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析方法； 电磁辐射范围：射线～无线电波所有范围； 相互作用方式：发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等； 光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其他方法不可区代的地位； （1）能源提供能量； （2）能量与被测物之间的相互作用； （3）产生信号。 基本特点： （1）所有光分析法均包含三个基本过程； （2）选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）； （3）涉及大量光学元器件。 电磁辐射（电磁波）：以接近光速（真空中为光速）传播的能量； c =λν =ν/σ E = hν = h c /λ c：光速；λ：波长；ν：频率；σ：波数 ； E ：能量； h：普朗克常数 电磁辐射具有波动性和微粒性； (1) 吸收 物质选择性吸收特定频率的辐射能，并从低能级跃迁到高能级； (2) 发射 将吸收的能量以光的形式释放出； (3) 散射 丁铎尔散射和分子散射； (4) 折射 折射是光在两种介质中的传播速度不同； (5) 反射 (6) 干涉 干涉现象； (7) 衍射 光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象； (8) 偏振 只在一个固定方向有振动的光称为平面偏振光。 光谱法——基于物质与辐射能作用时，分子发生能级跃迁而产生的发射、吸收或散射的波长或强度进行分析的方法； 原子光谱、分子光谱、非光谱法 半宽度10-2~10-5 E2 E0 E1 E3 h?i 波长 原子吸收光谱 原子发射光谱 分子光谱 带光谱 Band spectra 有机、无机分子 E2 E1 E0 半宽度20~100nm 分子吸收光谱 分子发射光谱 h?i 波长/nm A(T) 波长/nm I 半宽度20~100nm 光致发光 h? 原子荧光----线光谱 分子荧光----带光谱 E2 E0 E1 E3 h?i E2 E1 E0 h?i h?i 基于分子中电子能级、振-转能级