光谱简答题说课材料

1、1激发光谱：将激发光的光源用单色器分光，连续改变激发光波长，固定 荧光发 射波长，测定不同波长的激发光照射下，物质溶液发射的荧光强度的变化，以激发光 波长为横坐标，荧光强度为纵坐标作图，即可得到荧光物质的激发光谱。从激发光 谱图上可找出发生荧光强度最强的激发波长入ex。2 荧光光谱：选择入ex作激发光源，并固定强度，而让物质发射的荧光通过 单色器分光，测定不同波长的荧光强度。以荧光波长作横坐标，荧光强度为纵坐标 作图，便得荧光光谱。荧光光谱中荧光强度最强的波长为入em。荧光物质的最大激发波长（入ex）和最大荧光波长（入em）是鉴定物质的根据，也是定量 测定中所选用的最灵敏的波长。3. 光谱分析

2、：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 能谱改变的分析均称为光谱分析。4. 吸收光谱：光照射到物质时，一部分光会被物质吸收。在连续光谱中某些波 长的光被物质吸收后产生的光谱被称作吸收光谱。每一种物质都有其特定的吸收光 谱，因此可根据物质的吸收光谱来分析物质的结构和含量。5. 发射光谱：一部分物质分子或原子吸收了外来的能量后，可以发生分子或原 子间的能级跃迁，所产生的光谱称为发射光谱，包括线状光谱、带状光谱及连续光 谱。通过测定物质发射光谱可以分析物质的结构和含量。6摩尔吸光系数（）:摩尔吸光系数表示在一定波长下测得的液层厚度为lcm,溶液浓度为lmol/L时的稀溶液吸光度值

3、。吸光系数与入射光波长、溶液温 度、溶剂性质及吸收物质的性质等多种因素有尖。当其它因素固定不变时，吸光系 数只与吸收物质的性质有尖，可作为该物质吸光能力大小的特征数据。7.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 强度的仪器称为分光光度计。它具有分析精密度高、测量范围广、分析速度快和样 品用量少等优点。根据所使用的波长范围不同可分为紫外光区、可见光区、红外光 区以及万用（全波段）分光光度计等。8 荧光：某些物质吸收光能量后，可发射波长与激发光波长相同或不同的 光，当激发光源停止照射试样，再发射过程立即停止，这种再发射的光称为荧光。 按照来源不同可分为分子荧光和原子荧光

4、。荧光的发生和强度与物质的分子（或原 子）结构有着密切的尖系。通过测定物质分子产生的荧光强度可进行物质的定 性与定量分析。9朗伯比尔定律：是比色分析的基本原理，表达了物质对单色光吸收程度与 溶液浓度和液层厚度之间的定量尖系。当用一束单色光照射吸收溶液时，其吸光度A 与液层厚度b及溶液浓度的乘积c成正比，此即朗伯-比尔定律。数学表达式为：A 二kbc 它适用于分子吸收和原子吸收。10. 单色器：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，是分光光度计的尖键部件。主要由入射狭缝、出射狭缝、色散元件和准直镜组 成11. 吸收池：又称为比色皿、比色杯、样品池或液槽等，是用来盛放被测溶 液

5、 的器件，同时也决定着透光液层厚度，可用塑料、玻璃、石英或熔凝石英制成。在 可见光范围内，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。12. 外光电效应：光照射在某些金属表面，会有光电子从金属表面逸出，这种 光电效应称为外光电效应。利用外光电效应可以制成光电管和光电倍增管。13. 内光电效应：光深入到物体内部，将物体内部原子中的一部分束缚电子 激 发成自由电子，但这些电子并不逸出物体，而是留在物体内部从而使物体导电性增 强，这种效应称为内光电效应。利用内光电效应，可制成光敏电阻（阻值随光照强 度而明显改变）、光敏二极管（二极管接上反向电压，没有光照时呈反向截止

6、状 态，有光照射时，反向电流明显增大，经三极管放大后再推动继电器工作）以及光 电池。28原子化器：原子化器是在原子吸收光谱仪中提供能量将液态试样中的待测元 素干燥蒸发使之转变成原子态蒸气的部件。常用的有火焰原子化器和无火焰原子化 器两种。火焰原子化器常用的是预混合型原子化器，无火焰原子化器常用 的是石墨 炉原子化器。31 原子发射光谱法：根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征 谱线对待测元素进行分析的方法。34 原子荧光光谱分析法：利用原子荧光谱线的波长和强度进行物质的定性与 定量分析的方法。在一定实验条件下，被测元素的浓度与荧光强度成正比，因而可 据此对物质进行定量分析。三、简答题

7、1 简述光吸收定律的物理意义及使用范围。答：光的吸收定律即朗伯比尔定律，是比色分析的基本原理，表达了物质对单 色光吸收程度与溶液浓度和液层厚度之间的定量尖系。其内容是：当用一束单色光 照射溶液时，其吸光度A与液层厚度b及溶液浓度c的乘积成正比。即A=kbc 朗伯比尔定律的适用条件为：入射光为单色光。波长范围越大，单色光纯度 越低，对朗伯比耳定律的偏离越大；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。当溶液浓度很大时，由于溶液分子的相互干扰，该 定律不再成立。2何为吸收光谱和发射光谱？答：在连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱被称作吸收光谱。每种物质的吸收光谱取决

8、于物质本身的结构，包括分子吸收光谱和原子吸收光物质所发射的光称为发射光谱。物质的发射光谱有三种：线状光谱、带状光谱 及连续光谱。线状光谱由原子或离子被激发而发射；带状光谱由分子被激发而发 射；连续光谱由炙热的固体或液体所发射。3 紫外-可见分光光度计的基本结构及各部分功能是什么？ 答：紫外-可见分光光度计基本结构由光源、单色器、样品池、检测器和放大 显示系统等五部分组成。光源提供入射光，单色器的作用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。吸收池用来盛放被测溶液，检测器作用是 把光 信号转换为电信号，信号显示系统是把放大的信号以适当的方式显示或记录 下来。4 影响紫外可见分光光度

9、计的因素有哪些？答：由于单色器的类型和质量不同造成的单色f生不纯，由仪器中光学、机械零件的反射和散射以及由仪器的光学系统设计制作缺陷引起的杂散光，吸收池的质量，电压、检测器负高压波动，造成光源光强波动和检测器噪声增大，其它如吸光度读数刻度误差、仪器安装环境（如振动、温度变化）、化学因素（如荧光、溶剂效应等）等因素的影响。5简述原子吸收光谱仪的主要结构、性能指标及特点。答：原子吸收光谱仪主要结构包括光源、原子化器、分光系统及检测系统的四 个部件。性能指标包括波长精度、分辨率、对某个元素的特征浓度和检出限等。原子吸收分光光度计能测量近70种金属和半金属元素，从超微量到高浓度都能准确和精确 地测定。

10、具有测量灵敏度高、干扰少、测量手续简便等特点。6简述原子发射光谱仪的主要结构及特点。答：原子发射光谱仪主要由光源、分光系统、检测系统三部分构成。原子发射光谱仪灵敏度高、选择性好、分析速度快、用样量少、能同时进行多 元素的定性和定量分析，是元素分析最常用的方法之一，目前主要是用来对70余种元素的原子光谱进行分析。但原子发射光谱反映的是原子或离子所发射的特 征谱线，与其来源的分子状态无尖，只能用来确定被测物质的元素组成与含量，不 能给出物质分子的有尖信息。7简述荧光光谱仪的主要结构及特点。激光答：荧光光谱仪属于发射光谱分析仪器。其结构包括五个基本部分:光源，单色器，样品池，检测器和记录显示系统。主

11、要特点是灵敏度高（可达10-12g数量级）；选择性强，有利于分析复杂的多组分混合物；用样量少、特异性好、操作简便。不足之处一是对温度、pH值等因素变化比较敏感，二是应用范围较窄，只能用来测量发荧光的物质，或与某 些试剂作用后发荧光的物质。8影响荧光强度的主要因素是什么？答：强荧光物质在分子结构上往往具有以下一些特征：若共觇体系越大，越容易产生荧光。大部分荧光物质都有芳香环或杂环，芳香环越大，荧光强度也往 往较强；如果物质的分子结构具有刚性平面结构，则为强荧光物质；若取代基 是给电子取代基，则荧光强度增加。9 光谱技术分为几类？答：光谱技术分析法利用的是待测定组分所显示出的吸收光谱或发射光谱，既

12、 包括分子光谱，也包括原子光谱。利用被测定组分中的分子所产生的吸收光谱 进行 测定的分析方法，即通常所说的分子吸收法，包括可见与紫外分光光度法、红外光 谱法；利用被测定组分中的分子所产生的发射光谱进行测定的分析方法，称为分子 发射法，常见的有分子荧光光度法。利用被测定组分中的原子吸收光谱 进行测定的 分析方法，即原子吸收法；利用被测定组分中的原子发射光谱进行测定的分析方法，称为原子发射法，包括发射光谱分析法、原子荧光法、X射线原 子荧光法、质子荧光法等。10.紫外可见分光光度计的有哪些基本类型？答：紫外可见分光光度计按其光学系统可分为单波长分光光度计（包括单光束和双光束）和双波长分光光度计。1

13、1单波长单光束分光光度计的特点是什么？答：单波长单光束分光光度计结构简单，使用、维护比较方便，应用广泛。其 设计原理和结构具有以下特点：单光束光路，从光源到试样至接收器只有一个光 通道，使用中依次对参考样品和待测试样进行测定，然后将二次测定数据进 行比 较、计算，获得最终结果；仪器只有一个色散元件，工作波长范围较窄;通常采用直接接收放大显示的简单电子系统，用电表或数字显示；结构简单、 附件少、功能范围小，不能做特殊试样如浑浊样品、不透明样品等的测定。12. 单波长双光束分光光度计的结构特点是什么？答：单波长双光束分光光度计的光路设计在出射狭缝和样品吸收池之间增加了 一个光束分裂器或斩波器，作用

14、是以一定的频率将一个光束交替分成两路，使一路 经过参比溶液，另一路经过样品溶液，然后由一个检测器交替接收或由两个 匹配器 分别接收两路信号；从光源到检测器有试样光路和参考光路两条通路，可同时对检 测样品和参考样品进行测定，直接获得检测数据，还可自动补偿检测时因条件的随 机变化或样品中非测定组分的干扰所引起的影响；一般采用两个光栅或棱镜加光栅的双单色器，能有效地提高分辨率和降低杂散光；可以自动进行波长 扫描、自动记录光谱曲线，也可以外接计算机，实现自动化运行；可装备各种 附 件，光、电、机紧密结合，功能范围宽。13. 简述原子吸收光谱仪的工作原理。答：原子吸收光谱仪的结构与普通的分光光度计相似，

15、只是用锐线光源代替了 连续光源，用原子化器代替通常的吸收池。其工作原理是测定气态的自由原子对某 种特定光谱的吸收。空心阴极灯或无极放电灯发生相应待测元素特征波长的 射线，它穿过火焰，把试样的溶液以细粒子流的形式喷射到火焰上，部分射线被吸 收。这一部分正比于试样的浓度，测量吸收量将其与标准溶液进行对比，从而确定 浓度。14. 简述原子发射光谱仪的测试原理。原子发射光谱仪是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线 对待测元素进行分析的仪器。气态离子或分子受热或电激发时会发生紫外和可见光 域内的特征辐射。发射光谱就是提供足够能量的光源，使试样蒸发并将各组分转变 成气态原子或离子，然后引起

16、气体中各基本粒子的电激发，被激发的原子或离子回 到基态时发射出每个元素的特征谱线，研究特征谱线的波长和强度就 可以对被测试 样进行定性和定量分析。由于待测元素原子的能级结构不同，因此 发射谱线的特征 不同，据此可对样品进行定性分析；而根据待测元素原子的浓度 不同，因此发射强 度不同5可实现元素的定量检测。15. 荧光光度计与紫外可见分光光度计结构上的区别是什么？答：第一个区别在于光源部分。紫外可见分光光度计光源的基本作用是在所需 波长范围的光谱区域内发射连续光谱，常用的光源有热辐射灯（钩灯、卤鹄灯 等），气体放电灯（氢灯、氛灯及氤灯等），金属弧灯（各种汞灯）等多种。荧 光 分光光度计的激光光源

17、用来激发样品中荧光分子产生荧光。常用汞弧灯、氢弧灯及氛灯等。第二个区别在于紫外可见分光光度计只有一个单色器，而荧光分光光 度计有两个。一个是激发单色器，用于选择激发光波长；第二个是发射单色器，用 于选择发射到检测器上的荧光波长。16 什么是物质的激发光谱和荧光光谱？它们之间有什么尖系？答：激发光谱是将激发光的光源用单色器分光，连续改变激发光波长，固定 荧 光发射波长，测定不同波长的激发光照射下，物质溶液发射的荧光强度的变化，以 激发光波长为横坐标，荧光强度为纵坐标作图，即可得到荧光物质的激发光谱。从 激发光谱图上可找到发生荧光强度最强的激发波长入ex。荧光光谱是选择入ex作激发光源，并固定强度

18、，而让物质发射的荧光通过单色器分光，测定不同波 长的荧光强度。以荧光波长作横坐标，荧光强度为纵坐标作图，便得荧光光 谱。荧光光谱中荧光强度最强的波长为入em。荧光物质的最大激发波长（入ex）和最大荧光波长（入em）是鉴定物质的根据，也是定量测定中所选用的 最灵敏的波长。17.简述物质的分子结构和荧光的尖系。答：在许多有机物和无机物中，只有小部分物质会发生强的荧光。强荧光物质在分子结构上往往具有如下特征：具有大的共觇p- p双键结构，共辄体系越 大，越容易产生荧光。大部分荧光物质都有芳香环或杂环，芳香环越大，其荧 光峰移向波长方向，且荧光强度也往往较强。具有相同共觇环数的芳香族化合物，线性 环结

19、构者的荧光波长比非线性者长。具有刚性平面结构。荧光量子产率高的荧光 物质，其分子多为平面构型，并具有一定的刚性。具有最低的单线电子激发态S1 为A P型。取代基团为给电子取代基，芳香疑及杂环化合物的荧 光光谱和荧光量 子产率常随取代基的变化而变化。若取代基为给电子取代基，则荧光强度增加。18.荧光光度计和荧光分光光度计的区别是什么？答：区别主要在单色器。荧光光度计的两个单色器都用滤光片，结构较简单 但 功能较差。荧光分光光度计的两个单色器采用棱镜或光栅为色散元件，结构较复杂，但许多功能较荧光光度计强得多，价格也远远高于荧光光度计。19 使用荧光光谱仪时的注意事项是什么？答：电源：供电电压必须与灯的要求相符，触发电压，工作电流，电源 的稳定等须符合仪器的规定；光源：待光源稳定发光后方可开始测试工作。若 光 源熄灭后需重新启动，则应等灯管冷却后方可。灯及其窗口必须保持清洁； 单色 器：应随时注意防潮、防尘、防污和防机械损伤；光电倍增管：加高压时切不可受外来光线直接照射，以免缩短光电倍增管的使