02-1 光分析法导论.ppt

绪 论 1.1 分析化学发展和仪器分析的地位 1.2 仪器分析方法的类型 1.3 分析仪器 1.1 分析化学发展和仪器分析的地位 分析化学的三个发展阶段，三次变革。 阶段一： 16世纪，天平的出现。分析化学具有了科学的内涵； 20世纪初，依据溶液中四大反应平衡理论，形成分析化学的理论基础。分析化学由一门操作技术变成一门科学； 分析化学的第一次变革； 20世纪40年代前，化学分析占主导地位，仪器分析种类少和精度低； 阶段二： 20世纪40年代后，仪器分析的大发展时期。 仪器分析使分析速度加快，促进化学工业发展； 化学分析与仪器分析并重，仪器分析自动化程度低； 重大科学发现，为仪器分析的建立和发展奠定基础。 （1）核磁共振测定方法； （2）气相色谱分析法； （3）极谱分析法. 仪器分析的发展引发了分析化学的第二次变革。 阶段三： 　八十年代初，以计算机应用为标志的分析化学第三次变革。 （1）计算机控制的分析数据采集与处理 （2）化学计量学：利用数学、统计学的方法设计选择最佳分析条件，获得最大程度的化学信息。 化学信息学：化学信息处理、查询、挖掘、优化等。 （3）以计算机为基础的新仪器的出现： 傅里叶变换红外；色-质联用仪。 1.3 分析仪器 仪器分析中将分析仪器产生的各种响应信号值转变成被测物质的质量或浓度的过程称为校正，一般包括分析仪器的特征性能指标和定量分析方法校正y=f(τ)。 2.1 电磁辐射的性质 三、光分析分类 type of optical analysis 分子光谱（带状光谱）： 四、各种光分析法简介 a brief introduction of optical analysis 3.原子荧光分析法 三种光分析法测量过程示意图 原子价电子跃迁所需能量在２～２０eV之间，所有元素原子光谱的波长在紫外－可见光区。 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 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； 2.1.1 电磁辐射的波动性和微粒性 2.1.2 电磁波谱 (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)折射和反射 折射是光在两种介质中的传播速度不同； (5)干涉和衍射 光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象； 2.1.3 电磁辐射与物质的相互作用 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 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射线荧光光谱（XFS）； 基于原子核与射线作用的穆斯堡谱； 基于分子中电子能级、振-转能级跃迁； 紫外光谱法（UV）； 红外光谱法（IR）； 分子荧光光谱法（MFS）； 分子磷光光谱法（MPS）； 核磁共振与顺磁共振波谱（N）； 非光谱法： 不涉及能级跃迁，物质与辐射作用时，仅改变传播方向等物理性质；偏振法、干涉法、旋光法等； 光分析法 光谱分析法 非光谱分析法 原子光谱分析法 分子光谱分析法 原 子 吸 收 光 谱 原 子 发 射 光 谱 原 子 荧 光 光 谱 X 射 线 荧 光 光 谱 折 射 法 圆 二 色 性 法 X 射 线 衍 射 法 干 涉 法 旋 光 法 紫 外 光 谱 法 红 外 光 谱 法 分 子 荧 光 光 谱 法 分 子 磷 光 光 谱 法 核 磁 共 振 波 谱 法 光谱分析法 吸收光谱法 发射光谱法 原子光谱法 分子光谱法 原 子 发 射 原 子 吸 收 原 子 荧 光 X 射 线 荧 光 原 子 吸 收 紫 外 可 见 红 外 可 见 核 磁 共 振 紫