第一章光学分析法导论

1、一电磁波的基本性质一电磁波的基本性质1 1电磁波的种类：电磁波的种类： 波波长长5 51010-3-30.10.10.10.110101010200200200200400400名名称称射线射线x x射线射线远紫外光远紫外光近紫外光近紫外光波波长长4 0 04 0 0 7507507 5 0 1.01061.01.010106 61.01.010109 91.01.010109 91.01.010101212名名称称可见光可见光无线电波无线电波 射射线线x射射线线紫外紫外光光红外红外光光微微波波无线无线电波电波10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 10

2、3 cm 105 cm可可 见见 光光表征电磁波特性的参数：表征电磁波特性的参数： 可以用波长可以用波长、频率、频率、速度、速度c c、波数波数、能量等来表示其特性。、能量等来表示其特性。 波长（波长（）：表示相邻两个光波各）：表示相邻两个光波各相应点间的直线距离（或相应两个波相应点间的直线距离（或相应两个波峰或波谷间的直线距离）。峰或波谷间的直线距离）。 波数（波数（）：指在单位长度内波的）：指在单位长度内波的数目。数目。 频率（频率（）：指在）：指在1 1秒时间内经过秒时间内经过某点的波数（即每秒内振动的次数）。某点的波数（即每秒内振动的次数）。 能量能量(E)(E)：光子所具有的能量。光

3、子所具有的能量。光的能量与光的波长及频率之间的关光的能量与光的波长及频率之间的关系为：系为：=h=hc/=h=hc/式中为光的能量（尔格）；式中为光的能量（尔格）；为频为频率；率；为波长；为波长；h h为普朗克常数，其值为普朗克常数，其值为为6.62566.62561010-27-27尔格尔格秒；秒；c c为光速。为光速。三、物质与光的相互作用：三、物质与光的相互作用：1 1、折射和反射、折射和反射2 2、散射、散射3 3、吸收和发射、吸收和发射 光学分析法可分为光学分析法可分为光谱法光谱法和和非光谱非光谱法法两大类。两大类。 二、光学分析法分类二、光学分析法分类 光谱法光谱法 光谱法是基于物

4、质与辐射能作用时，光谱法是基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法。的波长和强度进行分析的方法。 它又可分为吸收光谱法、发光光它又可分为吸收光谱法、发光光谱法、散射光谱法三种。谱法、散射光谱法三种。 ）吸收光谱法：它是利用物质吸）吸收光谱法：它是利用物质吸收光后所产生的吸收光谱来进行分收光后所产生的吸收光谱来进行分析的方法。析的方法。 ）发光光谱法：物质中的粒子）发光光谱法：物质中的粒子用一定的能量（如光、电、热等）激用一定的能量（如光、电、热等）激

5、发到高能级后，当跃迁回低能级时，发到高能级后，当跃迁回低能级时，便产生出特征的发射光谱，利用此发便产生出特征的发射光谱，利用此发射光谱进行的分析的方法射光谱进行的分析的方法 ）散射光谱法：利用物质对光）散射光谱法：利用物质对光的散射来进行分析的方法。的散射来进行分析的方法。 非光谱法：非光谱法： 非光谱法是基于物质与辐非光谱法是基于物质与辐射相互作用时，测量辐射的某些射相互作用时，测量辐射的某些性质，如折射、散射、干涉、衍性质，如折射、散射、干涉、衍射、偏振等变化的分析方法。主射、偏振等变化的分析方法。主要有折射法和旋光法。要有折射法和旋光法。三三. .光谱种类光谱种类 （一）依外形分类：（一

6、）依外形分类： 线状光谱线状光谱: :带状光谱带状光谱: :连续光谱：连续光谱： 线光谱线光谱: : 由若干条强度不同的谱线和由若干条强度不同的谱线和暗区相间而成的光谱。暗区相间而成的光谱。 带状光谱带状光谱: : 由几个光带和暗区相间而成由几个光带和暗区相间而成的光谱。的光谱。线光谱线光谱带光谱带光谱连续光谱：在一定范围内。各种连续光谱：在一定范围内。各种波长的光都有，连续不断，无明波长的光都有，连续不断，无明显的谱线和谱带。显的谱线和谱带。（二）分子光谱和原子光谱：（二）分子光谱和原子光谱：原子光谱主要是由于核外电子能级发原子光谱主要是由于核外电子能级发生变化而产生的辐射或吸收而产生的生变化而产生