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第一章 光分析法导论 一、光分析法及其特点： 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； 三个基本过程： （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。 二、电磁辐射的基本性质 c =λν =ν/σ E = hν = h c /λ 三、光分析分类 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； 分类：原子光谱、分子光谱、非光谱法 原子光谱（线性光谱）：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）； 分子光谱（带状光谱）：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）。 四、光谱法仪器的基本流程：光源；单色器；样品；检测器；显示与数据处理； 1.光源 依据方法不同，采用不同的光源：火焰、灯、激光、电火花、电弧等； 依据光源性质不同，分为： 连续光源：在较大范围提供连续波长的光源，氢灯、氘灯、钨丝灯等； 线光源：提供特定波长的光源，金属蒸气灯(汞灯、钠蒸气灯)、空心阴极灯等； 第二章 原子发射光谱分析法 一、概述 原子发射光谱分析法（atomic emission spectroscopy ，AES）： 元素在受到热或电激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征光谱进行定性、定量的分析方法。 二、原子发射光谱的产生 在正常状态下，元素处于基态，元素在受到热（火焰）或电（电火花）激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱（线状光谱）； 三、谱线强度 原子由某一激发态 i 向低能级 j 跃迁，所发射的谱线强度与激发态原子数成正比。 影响谱线强度的因素：（1）激发能越小，谱线强度越强；（2）温度升高，谱线强度增大，但易电离。 四、谱线的自吸与自蚀 自吸：中心发射的辐射被边缘的同种基态原子吸收，使辐射强度降低的现象。 元素浓度低时，不出现自吸。随浓度增加，自吸越严重，当达到一定值时，谱线中心完全吸收，如同出现两条线，这种现象称为自蚀。 五、原子发射光谱分析装置与仪器 光源的作用：提供能量使样品蒸发，形成气态原子，并进一步使气态原子激发而产生光辐射。 六、定性、定量分析方法 1、光谱定性分析： 定性依据：元素不同→电子结构不同→光谱不同→特征光谱 1）元素的分析线、最后线、灵敏线 分析线：复杂元素的谱线可能多至数千条，只选择其中几条特征谱线检验，称其为分析线；最后线：浓度逐渐减小，谱线强度减小，最后消失的谱线；灵敏线：最易激发的能级所产生的谱线，每种元素都有一条或几条谱线最强的线，即灵敏线。最后线也是最灵敏线；共振线：由第一激发态回到基态所产生的谱线；通常也是最灵敏线、最后线； 2）定性方法：标准光谱比较法；标准试样光谱比较法 2、光谱定量分析 1.光谱半定量分析：1）谱线黑度比较法；2）显线法(数线法) 2.光谱定量分析 塞伯-罗马金公式 内标法基本关系式： 内标元素与分析线对的选择： a. 内标元素可以选择基体元素，或另外加入，含量固定；b. 内标元素与待测元素具有相近的蒸发特性；c. 分析线对应匹配，同为原子线或离子线，且激发电位相近(谱线靠近)，“匀称线对”；d.强度相差不大，无相邻谱线干扰，无自吸或自吸小。 七、原子发射光谱分析法的应用 原子发射光谱分析在鉴定金属元素方面（定性分析）具有较大的优越性，不需分离、多元素同时测定、灵敏、快捷，可鉴定周期表中约70多种元素，长期在钢铁工业（炉前快速分析）、地矿等方面发挥重要作用； 习题： 第三章 原子吸收分光光度分析法 一、概述 1.原子的能级与跃迁： 基态?第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。 产生共振吸收线（简称共振线） 吸收光谱 激发态?基态 发射出一定频率的辐射。 产生共振吸收线（也简称共振线） 发射光谱 2.元素的特征谱线 （1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同 基态?第一激发态； 跃迁吸收能量不同——具有特征性。 （2）各种元素的基态?第一激发态：最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。 （3）利用原子蒸气对特征谱线的吸收可以进行定量分析 二、谱线变宽 （1）自然宽度；（2）温度变宽（多普勒变宽）；（3）压力变宽（劳伦兹变宽，赫鲁兹马克变宽）；（4）自吸变宽 三、积分吸收和峰值吸收 锐线光源需要满足的条件：1）光源的发射线与吸收线的ν0一致；2）发射线的Δν1/2小于吸收线的 Δν1/2。提供锐线光源的方法：空心阴极灯 四 原子